非經典光
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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:
其中是一个相干态。当式中的
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 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
- 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
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