非古典光

非古典光是指不能用古典電動力學描述的光，其特性需要通過量子化的電磁場以及量子力學來進行描述。非古典光具有被稱作量子雜訊（英語：quantum noise）的非古典雜訊特性，這種特性可以在量子光學的基礎上來進行理解。

最為常見的非古典光狀態有以下幾種：

• 壓縮態光（英語：Squeezed coherent state）在單個正交分量上具有較小的雜訊。常見的幾種壓縮態光在單個分量上要麼具有較小的振幅雜訊，要麼具有較小的相位雜訊，但在其他分量上雜訊則較大。
• 福克態（英語：Fock state）（或稱光子數態）是指系統的光子數是已知的，但相位卻尚不確定的狀態。

格勞伯-蘇德爾辛P表象

主條目：格勞伯-蘇德爾辛P表象

光處於任意狀態時的密度矩陣可以寫作：

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

其中${\displaystyle \scriptstyle |\alpha \rangle }$是一個相干態。當式中的${\displaystyle \scriptstyle \varphi (\alpha )\,}$是一個機率密度函數時，則稱這時的光為「古典」態的光，否則就是非古典光。^[1]

當${\displaystyle \scriptstyle \varphi (\alpha )\,}$出現以下幾種情況時，就會出現非古典光：

• 在任意點出現負值；
• 出現比狄拉克δ函數更為奇異的分布時。

但物質本身可能為複雜。一些研究者提出：「當不同的相干態不（互相）正交時，即使${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$ 像是一個真實的機率密度（函數），它也不能描述互斥的狀態的機率。」^[1]

參考資料

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

延伸閱讀

• Glauber, R. J. Coherent and incoherent states of the radiation field (PDF). Physical Review. 1963, 131 (6): 2766 [2016-07-23]. （原始內容 (PDF)存檔於2021-05-08） （英語）.

外部連結

• 雷射物理學與技術百科（英語：Encyclopedia of Laser Physics and Technology）上有關非古典光的介紹 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）