非经典光

非经典光是指不能用经典电动力学描述的光，其特性需要通过量子化的电磁场以及量子力学来进行描述。非经典光具有被称作量子噪声（英语：quantum noise）的非经典噪声特性，这种特性可以在量子光学的基础上来进行理解。

最为常见的非经典光状态有以下几种：

• 压缩态光（英语：Squeezed coherent state）在单个正交分量上具有较小的噪声。常见的几种压缩态光在单个分量上要么具有较小的振幅噪声，要么具有较小的相位噪声，但在其他分量上噪声则较大。
• 福克态（英语：Fock state）（或称光子数态）是指系统的光子数是已知的，但相位却尚不确定的状态。

格劳伯-苏德尔辛P表象

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光处于任意状态时的密度矩阵可以写作：

${\displaystyle {\widehat {\rho }}=\int \varphi (\alpha )|{\alpha }\rangle \langle {\alpha }|{\rm {{d}^{2}\alpha ,}}}$

其中${\displaystyle \scriptstyle |\alpha \rangle }$是一个相干态。当式中的${\displaystyle \scriptstyle \varphi (\alpha )\,}$是一个概率密度函数时，则称这时的光为“经典”态的光，否则就是非经典光。^[1]

当${\displaystyle \scriptstyle \varphi (\alpha )\,}$出现以下几种情况时，就会出现非经典光：

• 在任意点出现负值；
• 出现比狄拉克δ函数更为奇异的分布时。

但物质本身可能为复杂。一些研究者提出：“当不同的相干态不（互相）正交时，即使${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$ 像是一个真实的概率密度（函数），它也不能描述互斥的状态的概率。”^[1]

参考资料

1. Mandel, L.; Wolf, E., Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge UK: Cambridge University Press, 1995, ISBN 0-521-41711-2 （英语）

延伸阅读

• Glauber, R. J. Coherent and incoherent states of the radiation field (PDF). Physical Review. 1963, 131 (6): 2766 [2016-07-23]. （原始内容 (PDF)存档于2021-05-08） （英语）.

外部链接

• 激光物理学与技术百科（英语：Encyclopedia of Laser Physics and Technology）上有关非经典光的介绍 （页面存档备份，存于互联网档案馆）