Luz no clásica

Luz que no se puede describir mediante el electromagnetismo clásico

La luz no clásica es aquella que no puede describirse mediante el electromagnetismo clásico ; sus características se describen mediante el campo electromagnético cuantificado y la mecánica cuántica .

Las formas más comunes descritas de luz no clásica son las siguientes:

• Las estadísticas de fotones de la luz no clásica son subpoissonianas ^[1] en el sentido de que el número promedio de fotones en una fotodetección de este tipo de luz muestra una desviación estándar que es menor que el número medio de fotones.
• La luz comprimida presenta un ruido reducido en un componente de cuadratura. Los tipos más conocidos de luz comprimida tienen un ruido de amplitud reducido o un ruido de fase reducido, con un ruido aumentado en el otro componente.
• Los estados de Fock (también llamados estados de número de fotones ) tienen un número bien definido de fotones (almacenados, por ejemplo, en una cavidad), mientras que la fase es totalmente indefinida.

Representación P de Glauber–Sudarshan

La matriz de densidad para cualquier estado de luz se puede escribir como:

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

donde es un estado coherente . Un estado clásico de la luz es aquel en el que es una función de densidad de probabilidad . Si no lo es, se dice que el estado es no clásico . ^[2] ${\displaystyle \scriptstyle |\alpha \rangle }$ ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

Los aspectos que lo harían no clásico son: ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

• un valor negativo en cualquier punto;
• siendo más singular que una función delta de Dirac .

La cuestión no es tan sencilla. Según Mandel y Wolf: “Los diferentes estados coherentes no son [mutuamente] ortogonales, de modo que incluso si se comportaran como una verdadera [función] de densidad de probabilidad, no describirían probabilidades de estados mutuamente excluyentes”. ^[2] ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$

Referencias

Citas

1. M. Fox, Óptica cuántica: una introducción , Oxford University Press, Nueva York, 2006
2. Mandel & Wolf 1995, pág. 541

Bibliografía de citas

Mandel, L. ; Wolf, E. (1995), Coherencia óptica y óptica cuántica , Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press, ISBN 0-521-41711-2

Referencias generales

• Glauber, Roy J. (15 de septiembre de 1963). "Estados coherentes e incoherentes del campo de radiación". Physical Review . 131 (6). American Physical Society (APS): 2766–2788. doi :10.1103/physrev.131.2766. ISSN  0031-899X.