Spatial properties of quantum multipale radiation

Abstract

Özet ÇOK KUTUPLU KUVANTUM IŞINIMININ UZAYSAL ÖZELLİKLERİ Muhammet Ali Can Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Alexander S. Shıımovsky Haziran 2000 Bu çalışmada çok kutuplu ışınımın tam kuvantum mekaniksel ifadesi ele alınmıştır. Enine ve boyuna gelişen alanlar için bu kutuplaşmanın boşluktaki gürültüsü, yerel kaynakların varlığından dolayı, farklı toplam açısal momentumlar için tartışılmıştır. Ayrıca boşluktaki çok kutuplu gürültünün uzaysal özellik lerinin elektriksel ya da manyetik ışınımdan bağımsız olduğu gösterilmiştir. Diğer taraftan alan-etkili tensor, Ricci tensor, ile kurulan kutuplaşma matrisi tanıtılmıştır. Son olarak elektriksel iki kutuplu atom için Jaynes-Cummings model Hamiltanyen kullanılarak ışınınım bazı istatistiksel özellikleri incelenmiştir. Kaynaktan kısa yada orta mesafede kutuplaşma yada şiddet ölçümlerinde yeni bir metod, etkisiz kuvantum ölçümleri olarak adlandırılan optik Aharanov- Bohm etkisi temel alınarak kullanılmıştır. Bu yeni metod boyuna kutuplaşma ölçümlerini ve çok kutuplu ışınımın kutuplaşmasının uzay-zaman etkileşimini kapsar. Anahtar sözcükler: Çok kutuplu kuvantum ışınımı, etkisiz kuvantum kutuplaşma ölçümleri, kuvantum bağımlılığı, kuvantum optiği. m

Abstract SPATIAL PROPERTIES OF QUANTUM MULTIPOLE RADIATION Muhammet Ali Can M. S. in Physics Supervisor: Prof. Dr. Alexander S. Shumovsky June 2000 Complete quantum mechanical treatment of multipole radiation is con structed. Vacuum noise of polarization for transversally and longitudinally polarized fields is discussed for different total angular momentum values due to the presence of quantum localized sources. It is shown that the spatial properties of the multipole vacuum noise are independent of the type of the radiation, either electric or magnetic. New definition of polarization matrix constructed from the field-strength tensor, Ricci Tensor, is introduced. Using Jaynes-Cummings model Hamiltonian for electrical dipole atom, some statistical properties of the radiation are considered. A new method for polarization measurement at short and intermediate distances from the source, based on the use of optical Aharonov-Bohm effect is proposed which is classified as a quantum nondemolition measurement. This proposed experiment leads to measure the longitudinal polarization and space- time correlation of polarizations of multipole radiation.Keywords: Quantum multipole radiation, Quantum nondemolition po larization measurement, Quantum optics, Quantum entangle ment.