量子諧振子

相干態

相干態是振子中最像經典擺動質量的那種量子態。與凍結在單一能階上的福克態不同,相干態是許多能階的一種特定混合,調配得讓它的波包保持固定的形狀,並恰如經典振子那樣來回滑動。這是量子振子所能達到的、最接近尋常模樣的狀態。

它的看家本領是:它是湮滅算符的本徵態——移除一個量子後,態基本不變,只是按比例縮放。這便是為何相干態沒有確定的量子數——其計數服從卜瓦松分布——卻擁有定義明確的振幅與相位。它還持有海森堡原理所允許的最小不確定度,在位置與動量之間均勻分攤,並在演化中保持這一最小值而不瀰散開來。

相干態是雷射的天然描述:在那裡,光子以一道穩定、看似經典、相位確定的波傾瀉而出。羅伊·格勞伯因在量子光學中發展其理論而榮獲諾貝爾獎。它們是連接兩個世界的橋樑——一邊是光子那離散的量子世界,另一邊是無線電波和電磁場那平滑的經典世界,後者可被當作尋常的振盪量來處理。

â |α⟩ = α |α⟩ (eigenstate of the annihilation operator)

相干態在失去一個量子後依舊不變——這正是它保持經典模樣的原因。

儘管相干態模仿經典振盪,它依然是徹頭徹尾的量子態:它的量子抖動正是那不可約的零點瀰散,而光子數在一次次測量之間確實會漲落。

又稱
Glauber statequasi-classical state格劳伯态相干態