Пособие посвящено теории взаимодействия электромагнитного излучения с классическими и квантовыми системами: гармоническим осциллятором, осциллятором Морзе, двухуровневой системой, атомом, отрицательным ионом и металлической наночастицей в диэлектрической матрице. Основное внимание уделено особенностям взаимодействия ультракоротких электромагнитных импульсов с веществом, таким как зависимость вероятности фотопроцесса от длительности импульса, от его формы и фазовых параметров (фазы несущей частоты по отношению к огибающей импульса, чирпа частоты). Анализ проведен как в рамках теории возмущений, так и с помощью численного решения оптических уравнений Блоха. Предназначено для студентов 3-6 курсов и аспирантов, специализирующихся в области физической и квантовой оптики, атомной физики, лазерной физики, квантовой электроники, оптоэлектроники и смежных дисциплин.

Рассматриваются оптические явления, в которых важна квантовая сущность света. В первой части дано описание квантовой электродинамики и взаимодействия света с веществом на уровне, необходимом для понимания дальнейшего материала. Во второй части рассмотрена квантовая теория лазера и оптика фотонов. В последней части обсуждаются неклассические состояния света: сжатый свет и перепутанные состояния. Показаны практические применения неклассических состояний света для повышения точности оптических измерений и в квантовой криптографии. Дано введение в квантовую теорию информации. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки магистров 553100 «Техническая физика». Может быть использовано в системах непрерывного образования.