今天跟大家帶來的是「壓縮態光」！希望各位光學人和學習光學專業的同學們好好學習一下！
壓縮態光：一種非經典光，其中一個正交分量的噪聲低於標準量子極限。
壓縮態光（壓縮光）是一種非經典光，是量子光學中的一個重要課題，最早的實驗研究開始於1980s。
理解壓縮光最好的方法是將該光子態表示為光場一個模式的複數相量形式。經典上，這一狀態可以由一個特定相量表示（或者複平面上的端點處坐標）。由量子光學中的不確定性原理可知，任何對光場復振幅的測量得到的值都不同，所有的值處於一個由不確定性原理決定的範圍內。並且，光場的正交分量之間也要滿足不確定性關係，也就是兩正交分量的不確定性的乘積是某一個確定值與普朗克常數的乘積。
Glauber的相干態的不確定區域是圓對稱的，因此不確定性關係給出了最小噪聲振幅，例如振幅和相位的最小噪聲。更進一步減小振幅噪聲只能通過「壓縮」不確定性區域，減小其在振幅方向的寬度同時正交方向的寬度增大，也就是相位不確定變大。這就稱為壓縮振幅的光（見圖1，左圖）。相反的（圖1中），為了得到相位壓縮光需要增大振幅漲落。
圖1：不同壓縮態光的相量圖。藍色的橢圓代表不確定性區域。
還有一些壓縮態，不確定性區域的指向與以上描述的不同，或者不確定性區域的形狀不是橢圓。不管是哪種情況，總有分量的噪聲小於標準量子極限。
圖1右圖描述的是真空壓縮態，其中不確定性區域的中心（對應於平均振幅）在坐標系的原點，在某一方向漲落是被減小的。這種情況下的平均光子數大於0，被稱為真空壓縮態是因為平均振幅（而不是平均光子數）為0. 平均振幅不為0的壓縮態被稱為明亮壓縮光。
量子噪聲也會引起偏振態的漲落，在偏振壓縮光中偏振態的漲落被減小了。
產生壓縮光可以利用一些光的非線性相互作用由相干態或者真空態產生壓縮光。例如，真空輸入的光參量放大器可以產生真空壓縮光，其中一個正交分量的噪聲減小的量級為10 dB。可以通過倍頻來獲得低壓縮度的明亮壓縮光。
光纖中的非線性克爾效應也能產生振幅壓縮光。當採用穩定的泵浦電流泵浦半導體雷射器時也可以得到振幅壓縮光。原子與光相互作用也可以產生壓縮光。
應用理論上，由於能夠減小測量中的量子噪聲，壓縮光可以應用於很多領域。例如，採用大型幹涉儀探測引力波時可以利用其超精密測量性質來測量長度。實際上，應用壓縮光並不多，因為存在很多困難。
例如，光損耗使壓縮光接近於相干態光的性質，也就是損耗會破壞器非經典特性。壓縮態光在基礎量子光學研究中還是發揮了很重要的作用。
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