量子光学第二讲,相干态和压缩态.pdf

量子光学 第二讲、相干态与压缩态 概 述 相干态定义 相干态的物理性质 相位算符 压缩态 双光子相干态 压缩态的实验获得 2004 © Dr. Shutian Liu, Department of Physics, Harbin Institute of Technology 2 单模相干态 为什么研究相干态？ • 最接近经典电磁场的量子态 • 完全相干的量子光场态 • 相干态表象 a 定义：单模光场相干态定义为光子湮灭算符 的本征态，即 a α =α α α • 相干态 上被消灭一个光子之后，其状态不变； a α • 由于湮灭算符 为非厄米算符，所以其本征值 为复数。 α • 经典意义上复数 对应于单模光场的复振幅。 2004 © Dr. Shutian Liu, Department of Physics, Harbin Institute of Technology 3 单模相干态 相干态在粒子数态下的表述 α =∑n n α n n n = 0 a ← a† n 0 = n ! n ( ) n ! n n a ⎛ α ⎞ ⎜ ⎟ n α = 0 α =⎜ ⎟⎟0 α n ! ⎝ n ! ⎠ 归一化相干态要求 αα =1 ，则由 α2n 2 2 2 ( ) αα = α = α α 0 ∑ n ! 0 exp n 1 0 α =exp (− α2 ) 2