Сжатое состояние

В квантовой механике сжатое состояние — особый класс чистых (когерентных) состояний квантовых систем, для которых дисперсия флуктуаций одной из канонически сопряженных компонент (например, квадратурной компоненты поля) меньше другой (меньше стандартного квантового предела). При этом не нарушается принцип неопределённости Гейзенберга. Наиболее простым примером сжатого по энергии состояния является фоковское состояние квантового гармонического осциллятора с точно определенной энергией, но неопределенной фазой. В контексте квантового осциллятора и квантовой оптики сжатые состояния могут рассматриваться как обобщение понятия когерентного состояния поля.

История открытия

Сжатые состояния были введены в 1963 году Роем Глаубером, получившим в 2005 году Нобелевскую премию за работы в области квантовой оптики. В своей Нобелевской лекции лауреат отметил важность введённых им состояний для понимания принципа неопределённости и принципа суперпозиции в квантовой механике.

Сжатые состояния наблюдаются в многочисленных экспериментах по двухволновому смешению на фемтосекундных лазерах.

Применение

Сжатие пучков света используется в высокоточных детекторах гравитационных волн обсерватории LIGO.^[1]^[2]^[3]^[4]

Созданы сверхточные датчики магнитного поля на основе явления сжатия пучков света^[5].

Также возможны и многочисленные другие применения сжатых состояний света^[6].

Примечания

↑ Физики обошли стандартный квантовый предел Архивная копия от 8 сентября 2014 на Wayback Machine// Лента.ру 02.08.2013
↑ Enhanced sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light // Nature Photonics 7, 613–619 (2013)
↑ Гравитационные волны можно будет определять еще точнее Архивная копия от 28 мая 2017 на Wayback Machine // Популярная механика
↑ Moritz Mehmet, Karsten Danzmann, and Roman Schnabel Detection of 15 dB Squeezed States of Light and their Application for the Absolute Calibration of Photoelectric Quantum Efficiency Henning Vahlbruch Архивная копия от 31 мая 2019 на Wayback Machine // Phys. Rev. Lett. 117, 110801 – Published 6 September 2016
↑ Иванов Игорь. Бозе-конденсат в сжатом спиновом состоянии стал основной для нового датчика магнитного поля с микронным разрешением Архивная копия от 16 августа 2017 на Wayback Machine // Элементы.ру 05.10.2013
↑ Тайш М. К., Салэ Б. Э. А. Сжатые состояния света Архивная копия от 3 июня 2018 на Wayback Machine // УФН. — 161 (4) 101–136 (1991)

Ссылки

Литература

Glauber R. J. // Phys. Rev.. — 1963 r. — Т. 130. — One hundred years of light quanta, Nobel lecture 2005.
Додонов В. В., Манько В. И. Инварианты и эволюция нестационарных квантовых систем. — М. : Наука, 1987. — Сер. Труды ФИАН. — Т. 183. — 286 с.
Когерентные состояния в квантовой механике : Сб. статей / Ред. В. И. Манько. — М. : Мир, 1972.

[1] Физики обошли стандартный квантовый предел Архивная копия от 8 сентября 2014 на Wayback Machine// Лента.ру 02.08.2013

[2] Enhanced sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light // Nature Photonics 7, 613–619 (2013)

[3] Гравитационные волны можно будет определять еще точнее Архивная копия от 28 мая 2017 на Wayback Machine // Популярная механика

[4] Moritz Mehmet, Karsten Danzmann, and Roman Schnabel Detection of 15 dB Squeezed States of Light and their Application for the Absolute Calibration of Photoelectric Quantum Efficiency Henning Vahlbruch Архивная копия от 31 мая 2019 на Wayback Machine // Phys. Rev. Lett. 117, 110801 – Published 6 September 2016

[5] Иванов Игорь. Бозе-конденсат в сжатом спиновом состоянии стал основной для нового датчика магнитного поля с микронным разрешением Архивная копия от 16 августа 2017 на Wayback Machine // Элементы.ру 05.10.2013

[6] Тайш М. К., Салэ Б. Э. А. Сжатые состояния света Архивная копия от 3 июня 2018 на Wayback Machine // УФН. — 161 (4) 101–136 (1991)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]