КВАНТОВАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ


КВАНТОВАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ
КВАНТОВАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ

       
в квантовой оптике, характеристика интерференции квант. состояний поля излучения.
Динамич. системы в квант. теории имеют более сложное описание, чем в классической. Напр., в классич. механике свободное движение гармонич. осциллятора полностью определяется амплитудой, частотой и нач. фазой колебаний. А в квант. механике гармонич. осциллятор явл. многоуровневой системой, полное описание к-рой требует задания бесконечного числа параметров: амплитуд и фаз состояний каждого из уровней. Динамика осциллятора определяется интерференцией (суперпозицией) всех состояний (см. СУПЕРПОЗИЦИИ ПРИНЦИП). В квантовой теории поля устанавливается соответствие в описании монохроматич. волны и гармонич. осциллятора, и монохроматич. волна, аналогично сказанному выше, определяется интерференцией состояний поля. Такая интерференция состояний задаёт хар-р поля от близкого к классическому (детерминированному) до нерегулярного, шумового, полностью сформированного квант. флуктуациями. Хар-кой степени детерминированности полей служит К. <к. Математически последоват. теорию К. к. излучения (т. н. формализм когерентных состояний) развил амер. физик Р. Глаубер в 1963, хотя нек-рые аспекты К. к. рассматривались ещё в 1927 австр. физиком Э. Шредингером. В теории К. к. различают поля полностью и частично когерентные, причём первые наиболее близки по хар-ру к детерминированным классич. волнам. Исследование К. к. связано с вопросами формирования поля в лазерах и др. источниках излучения.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

КВАНТОВАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ

в квантовой оптике - характеристика интерференции квантовых состояний поля излучения. <Динамич. системы в квантовой теории имеют более сложное описание, чем в классической. Напр., в классич. механике состояние одномерного гармонич. осциллятора полностью определяется амплитудой, частотой и нач. фазой колебаний. В квантовой механике гармонич. осциллятор - многоуровневая система, полное описание к-рой требует задания бесконечного числа параметров: амплитуд и фаз состояний, относящихся к каждому из уровней. Динамика этой системы определяется интерференцией всех состояний. <В квантовой теории поля устанавливается аналогия между монохроматич. волной и гармонич. осциллятором, вследствие чего монохроматич. волна, подобно квантовому осциллятору, описывается интерференцией состояний поля, чему нет аналога в классич. описании. Такая интерференция состояний определяет характер поля от близкого к классическому, монохроматическому (детерминированному) до нерегулярного, шумового, полностью сформированного квантовыми флуктуациями. Характеристикой степени детерминированности полей служит К. к. <Математически последовательную теорию К. к. излучения, т. н. формализм когерентных состояний, развил Р. Глаубер (R. Glauber, 1963), хотя нек-рые аспекты К. к. рассматривались ещё Э. Шрёдингером (Е. Schrodinger, 1927). Центр. объект теории К. к.- когерентное состояние|a>, определяемое как собственный вектор оператора уничтожения 265_284-44.jpg (см. Вторичное квантование):265_284-45.jpgздесь a - собственное число, принимающее любые комплексные значения. Поля, находящиеся в когерентном состоянии, обладают рядом особенностей. Они имеют не нулевую напряжённость 265_284-46.jpg поэтому такие поля дают макс. контрастность в картинах интерференции. <Вероятность обнаружить в когерентном состоянии |a> п квантов даётся распределением Пуассона:
265_284-47.jpg
Неопределённость числа квантов в когерентном состоянии приводит к минимально возможному соотношению неопределённости для операторов координаты 265_284-48.jpg и импульса 265_284-49.jpg
265_284-50.jpg
Здесь 265_284-51.jpg - операторы рождения и уничтожения, w - частота. Когерентные состояния неортогональны:|<b|a>|2 = ехр(-|b-a|2),но образуют полный набор состояний. <В теории К. к. важную роль играет описание полей матрицей плотности 265_284-52.jpg в диагональном представлении когерентных состояний, в т. н. Р(a) - представлении Глаубера:
265_284-53.jpg
где d2a=d (Rea)d (Ima) и след матрицы 265_284-54.jpg265_284-55.jpg В этом представлении когерентное полев состоянии |a0> описывается d - ф-цией в комплексной плоскости a: Р(a) = d2(a-a0).Вообще говоря, ф-ция распределений вероятностей Р(a) для квантовых полей является вещественной ф-цией комплексного аргумента, но в огранич. области может быть отрицательной. В этом случае она относится к классу т. н. распределений квазивероятности и описывает широкий, но огранич. класс состояний поля. <В квантовой оптике различают полную и частичную степени т, когерентность. Частичная К. к. определяется тем макс. значением m, для к-рого выполняется условие факторизации нормально упорядоченного коррелятора:
265_284-56.jpg
Поля, находящиеся в полностью когерентных состояниях, наиб. близки по свойствам к классическим, в частности квантовые одномодовые - к соответствующим монохроматическим. Когерентные поля генерируются движущимися классически электрич. зарядами и лазерами (идеально стабилизованными). К. к. проявляется в тех квантовых системах, поведение к-рых близко к поведению соответствующей классич. системы и квантовые флуктуации в к-рой малы. Исследования К. к. связаны с вопросами формирования поля сверхизлучающими системами, лазерами и др. источниками излучения, близкого к полностью когерентному. Лит. см. при статьях Квантовая оптика, Когерентное состояние. С. Г. Пржибельский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "КВАНТОВАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ" в других словарях:

  • КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА — взаимная согласованность протекания во времени световых колебаний в разных точках пространства и (или) времени, характеризующая их способность к интерференции. В общем случае световые колебания частично когерентны и количественно их когерентность …   Физическая энциклопедия

  • КВАНТОВАЯ ОПТИКА — раздел статистической оптики, изучающий микроструктуру световых полей и оптич. явления, в к рых видна квант. природа света. Представление о квант. структуре излучения введено нем. физиком М. Планком в 1900. Статистич. структуру интерференц. поля… …   Физическая энциклопедия

  • КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — область физики, изучающая методы усиления и генерации эл. магн. колебаний и волн, основанные на использовании вынужденного излучения, а также св ва квант. усилителей и генераторов и их применения. Практич. интерес к оптич. квант. генераторам… …   Физическая энциклопедия

  • Квантовая электроника —         область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитных колебаний, основанные на использовании эффекта вынужденного излучения (См. Вынужденное излучение), а также свойства квантовых усилителей и генераторов и их применения …   Большая советская энциклопедия

  • Квантовая оптика — Квантовой оптикой называют раздел оптики, занимающийся изучением явлений, в которых проявляются квантовые свойства света. К таким явлениям относятся: тепловое излучение, фотоэффект, эффект Комптона, эффект Рамана, фотохимические процессы,… …   Википедия

  • Когерентность — (от латинского cohaerens находящийся в связи)         согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении. Колебания называются когерентными, если разность их фаз остаётся постоянной… …   Большая советская энциклопедия

  • СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОПТИКА — раздел оптики, изучающий оптич. явленияи процессы, для описания к рых используются статистич. понятия и стохастич …   Физическая энциклопедия

  • СТАТИСТИКА ФОТООТСЧЕТОВ — вероятностное описание потока событий(отсчётов), происходящих в счётчике фотонов (фотодетекторе) под действиемпадающих на него световых квантов. Метод счёта фотонов используется прирегистрации слабых световых потоков, когда фотодетектор успевает… …   Физическая энциклопедия

  • Сверхтекучесть — Аномальное течение Гелия II Сверхтекучесть  способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при понижении температуры к абсолютному нулю (термодинамическая фаза), про …   Википедия

  • Сверхтекучая жидкость — Аномальное течение Гелия II Сверхтекучесть термодинамическая фаза квантовой жидкости, при котором она протекает через узкие щели и капилляры без трения. До недавнего времени сверхтекучесть была известна только у жидкого гелия, однако в последние… …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.