Неклассический свет

Свет, который невозможно описать с помощью классического электромагнетизма

Неклассический свет — это свет , который невозможно описать с помощью классического электромагнетизма ; его характеристики описываются квантованным электромагнитным полем и квантовой механикой .

Наиболее распространенными описанными формами неклассического света являются следующие:

• Статистика фотонов неклассического света является субпуассоновской ^[1] в том смысле, что среднее число фотонов при фотодетектировании этого вида света показывает стандартное отклонение, которое меньше среднего числа фотонов.
• Сжатый свет демонстрирует пониженный шум в одной квадратурной составляющей. Наиболее известные виды сжатого света имеют либо пониженный амплитудный шум, либо пониженный фазовый шум, с повышенным шумом другой составляющей.
• Состояния Фока (также называемые состояниями числа фотонов ) имеют четко определенное число фотонов (хранящихся, например, в полости), в то время как фаза совершенно не определена.

Представление Глаубера–Сударшана P

Матрицу плотности для любого состояния света можно записать как:

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

где — когерентное состояние . Классическое состояние света — это состояние, в котором — функция плотности вероятности . Если это не так, то состояние называется неклассическим . ^[2] ${\displaystyle \scriptstyle |\alpha \rangle }$ ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

Аспекты, которые делают его неклассическим: ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

• отрицательное значение в любой точке;
• будучи более сингулярной, чем дельта-функция Дирака .

Вопрос не совсем прост. Согласно Манделю и Вольфу: «Различные когерентные состояния не являются [взаимно] ортогональными, так что даже если бы они вели себя как истинная плотность вероятности [функция], они не описывали бы вероятности взаимоисключающих состояний». ^[2] ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

Ссылки

Цитаты

1. М. Фокс, Квантовая оптика: Введение , Oxford University Press, Нью-Йорк, 2006
2. Mandel & Wolf 1995, стр. 541

Библиография цитирования

Мандель, Л.; Вольф , Э. (1995), Оптическая когерентность и квантовая оптика , Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, ISBN 0-521-41711-2

Общие ссылки

• Глаубер, Рой Дж. (1963-09-15). «Когерентные и некогерентные состояния поля излучения». Physical Review . 131 (6). Американское физическое общество (APS): 2766–2788. doi :10.1103/physrev.131.2766. ISSN  0031-899X.