基本情報/Basic Information

遠隔授業（授業回数全体の半分以上）の場合は、科目名の先頭に◆が付加されています（2023年度以降）

開講科目名 ／Course	光・量子エレクトロニクス／Optical and Quantum Electronics
時間割コード ／Course Code	S2201476_S6
開講所属 ／Course Offered by	システム工学研究科／Graduate School of Systems Engineering
ターム・学期 ／Term・Semester	2025年度／Academic Year　　第3クォーター／3Q
曜限 ／Day, Period	火／Tue　2,　金／Fri　2
開講区分 ／Semester offered	第3クォーター／3Q
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	1,2
主担当教員 ／Main Instructor	宮崎　淳
授業形態 ／Lecture Form	講義
教室 ／Classroom	北１号館Ａ２０３／北１号館Ａ２０３
開講形態 ／Course Format
ディプロマポリシー情報 ／Diploma Policy	要件年度 ／Required Year 要件所属 ／Course Name ディプロマポリシー ／Diploma Policy DP値 ／DP Point 2020/04 ～9999/04 システム工学研究科 1.高度な専門性と研究力 10

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Affiliation
宮崎　淳	システム工学部（教員）

授業の概要・ねらい ／Course Aims	光学と電子工学を組み合わせた分野である光・量子エレクトロニクスの技術は、光計測や光通信をはじめとして現在の社会を支える基盤となっている。その技術の中心に位置するレーザーの仕組みや応用、および今後の発展が期待されている光を用いた量子技術を理解するには、光の量子的な性質を学ぶことが必須である。本講義では光の量子的な性質、光計測における量子効果、さらには光・量子エレクトロニクス分野における新技術と課題について学ぶ。
到達目標 ／Course Objectives	・光の量子論的な概念を理解し、説明することができる。 ・古典的な光と、非古典的な光の違いを説明することができる。 ・光の検出、干渉における量子的な性質を理解し説明することができる。 ・非線形光学現象について理解し説明することができる。
成績評価の方法・基準 ／Grading Policies/Criteria	第9回及び第16回の授業内に実施する確認テストにより成績を評価します。
教科書 ／Textbook	教科書は特に使用しない。
参考書・参考文献 ／Reference Book	「工学系のための量子光学」（井上恭著、森北出版、ISBN  978-4-627-15411-7、4,200円） 朝倉物性物理シリーズ3「量子光学」（久我隆弘著、朝倉書店、ISBN 978-4-254-13723-1、4,200円） 朝倉現代物理学講座8「量子光学」　（櫛田孝司著　朝倉書店、ISBN 978-4-254-13101-7、3,400円） ※授業で直接使用しませんが、授業時間外学修の際に参考になります。
履修上の注意 ・メッセージ ／Notice for Students	旧科目「量子光学」の単位を既に取得している学生は履修できません。
履修する上で必要な事項 ／Prerequisite	量子力学と電磁気学（波動光学）を理解していることを前提として授業を進めます。さらに統計力学の基礎について理解していることが望ましい。
履修を推奨する関連科目 ／Related Courses	記載事項なし
授業時間外学修についての指示 ／Instructions for studying outside class hours	本授業の準備学習と復習を行ってください。学部で量子力学を履修していない場合は十分に時間をかけてあらかじめ自習し、量子力学の基礎的概念と表記法について事前に理解しておく必要があります。 1単位の学修のために必要な学修量は、授業時間と予習復習の時間をあわせて45時間と定められている。それぞれに見合う自主的学習時間を確保すること。
その他連絡事項 ／Other messages	連絡が必要な場合は，Moodleまたはメールにより行います。講義の内容に関する質問もMoodleまたはメールにより随時受け付けます。
授業理解を深める方法 ／How to deepen your understanding of classes	本講義で扱う内容はほぼ全て数式による記述により説明しますが、その物理的な意味を理解することが大切です。いくつかの参考書を併用して本講義で扱った内容をさまざまな記述を通して反復して学習することで、理解をより深めることができます。
オフィスアワー ／Office Hours	木曜日　12 : 30～13：00（北1号館 A317号室）
科目ナンバリング ／Course Numbering	S30025J11099P510
実務経験 ／Practical Experience	無

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け ／Subjects and position in the whole course	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考（担当） ／Notes
1	１回目	光の粒子性	プランクの法則、光電効果、コンプトン散乱を例に、光の粒子性について説明します。
2	２回目	調和振動子	調和振動子とその量子力学的取り扱いについて説明します。
3	３回目	電磁場の量子化	電磁場の量子化について説明します。
4	４回目	光の量子状態１（光子数状態）	光子数状態とよばれる量子的な光の状態について説明します。
5	５回目	光の量子状態２（コヒーレント状態）	電磁場が正弦波的な波動の状態となっているコヒーレント状態について説明します。
6	６回目	光の量子状態３（スクイズド状態）	直交位相スクイズド状態について説明します。
7	７回目	スクイズド光の性質と応用	スクイズド光の生成と損失、スクイズド光を用いた計測応用について説明します。
8	８回目	光の直接検出	光の直接検出における古典・量子論的取り扱いについて説明します。
9	９回目	光の干渉検出 確認テスト	光の干渉検出における古典・量子論的取り扱いについて説明します。確認テスト
10	１０回目	光のコヒーレンス	光の可干渉性（コヒーレンス）について説明します。
11	１１回目	コヒーレンスの量子論	コヒーレンスに関する量子論的取り扱いについて説明します。
12	１２回目	非線形光学効果	非線形分極、非線形光学における光の伝搬について説明します。
13	１３回目	光パラメトリック効果	光パラメトリック効果について説明します。
14	１４回目	量子もつれ	量子もつれ光子の生成と性質について説明します。
15	１５回目	授業のまとめと振り返り	本講義で扱った内容を整理し振り返ります。
16	１６回目	総括と確認テスト	全体のまとめ 確認テスト