量子谐振子
相干态
相干态是振子中最像经典摆动质量的那种量子态。与冻结在单一能级上的福克态不同,相干态是许多能级的一种特定混合,调配得让它的波包保持固定的形状,并恰如经典振子那样来回滑动。这是量子振子所能达到的、最接近寻常模样的状态。
它的看家本领是:它是湮灭算符的本征态——移除一个量子后,态基本不变,只是按比例缩放。这便是为何相干态没有确定的量子数——其计数服从泊松分布——却拥有定义明确的振幅与相位。它还持有海森堡原理所允许的最小不确定度,在位置与动量之间均匀分摊,并在演化中保持这一最小值而不弥散开来。
相干态是激光的天然描述:在那里,光子以一道稳定、看似经典、相位确定的波倾泻而出。罗伊·格劳伯因在量子光学中发展其理论而荣获诺贝尔奖。它们是连接两个世界的桥梁——一边是光子那离散的量子世界,另一边是无线电波和电磁场那平滑的经典世界,后者可被当作寻常的振荡量来处理。
â |α⟩ = α |α⟩ (eigenstate of the annihilation operator)
相干态在失去一个量子后依旧不变——这正是它保持经典模样的原因。
尽管相干态模仿经典振荡,它依然是彻头彻尾的量子态:它的量子抖动正是那不可约的零点弥散,而光子数在一次次测量之间确实会涨落。
又称
另见