양자광학

Quantum Optics
빛을 구성하는 근본적 단위인 광자를 이용하여 광학 현상을 설명하는 이론이다. 파동광학과 물리광학의 모든 결론을 포함하며, 이들 이론은 플랑크 상수가 0에 가까운 경우에 대한 양자광학의 근사적인 이론이다.
전자기 파동으로는 설명할 수 없고 광자 개념이 반드시 필요한 '양자광학'적인 현상에는 여러 예가 있다.

• 단광자 상태(single-photon state)
• 광자간의 양자얽힘(quantum entanglement)
• 다광자 간섭현상(multi-photon interference)
• 양자지우개(quantum eraser)

또한, 양자역학의 직접적인 응용 이론이며, 따라서 양자역학의 많은 현상을 증명하는 실험이 양자광학으로 수행되었다. 흑체 복사 이론, 레이저에 관한 이론, 빛의 쥐어짜인 상태(Squeezed state of light), 전자기적으로 유도된 투명도(Electromagnetically induced transparency) 등에 관한 이론을 포함한다.
2005년 로이 글라우버(미국), 존 홀(미국), 테오도어 헨슈(독일)이 양자광학 이론 확립 공로로 노벨물리학상을 수상했다.
2005년 기준 빛의 양자적 성질을 이용한 상용화된 기술은 없다. 양자얽힘상태 등을 만들어 양자컴퓨터에 접목하려는 시도가 있고, 광자를 이용한 양자통신, 양자전송, 양자정보, 양자이미징 등이 연구되고 있다.