Главная > Оптическая когерентность и квантовая оптика
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

12.9.3. Весовой функционал для антинормально упорядоченных корреляционных функций

Ожидаемое значение антинормально упорядоченного операторного произведения может быть сведено непосредственно к интегралу от с-числовых функций, в соответствии с тем же методом, который был

принят в разд. 11.9 и 11.10. Весовой функционал при антинормальном упорядочении обсуждается в работах (Капо, 1965; Mehta and Sudarshan, 1965). Более исчерпывающие, современные обсуждения этого вопроса приводятся в работах (Cahill and Glauber, 1969а, b; Agarwal and Wolf, 1970a, b, с). Мы используем разложение (11.10.8) единичного оператора через проекционные операторы по когерентным состояниям, ограничивая при этом произведение по модам набором Более того, будем предполагать, что моды вне набора незаполнены, и что след оператора плотности по этим незаполненным модам, которые не имеют особого значения для данного обсуждения, уже найден. Вставим между операторами уничтожения и рождения в определении корреляционной функции единичный оператор и получим формулу

Итак, мы видим, что каждый оператор рождения и уничтожения под знаком интеграла стоит слева или справа от своего собственного состояния. Следовательно, можно заменить операторы их собственными значениями. Если теперь вычислить след под знаком интеграла, то получается выражение

где

Таким образом, мы смогли, точно так же, как и ранее для нормально упорядоченных операторных произведений, выразить антинормально упорядоченную корреляционную функцию в виде взвешенного среднего от соответствующей с-численной функции. Понятно, что такой результат должен быть справедлив для любого антинормально упорядоченного функционала операторов уничтожения и рождения, имеющих разложение в степенной ряд. Таким образом, мы имеем

Весовой функционал, или функционал в фазовом пространстве, на этот раз является функционалом задаваемым выражением (12.9.24), [известным как -функционал], а не функционалом [или -функционалом], фигурирующим в диагональном представлении по когерентным состояниям. Таким образом, различие между ожидаемыми значениями нормально упорядоченного и антинормально упорядоченного операторов должно заключаться в характере двух функционалов Мы уже исследовали некоторые свойства весового функционала и показали, что, хотя он имеет некоторые свойства вероятностного функционала, иногда он может быть более сингулярным, нежели классический вероятностный функционал.

Рассмотрим теперь соответствующие свойства Ниже мы приводим четыре принципиальных свойства

(а) является действительным.

Поскольку, помимо действительного коэффициента пропорциональности, равен ожидаемому значению эрмитова оператора, то должен быть действительным, т.е.

(б) нормирован на единицу.

Восстанавливая некоторые шаги, использованные при выводе (12.9.23), получаем

Из этого результата видно, что нормирован на единицу.

Свойствами (а) и (б) также обладает и Однако в общем случае не обладает приводимыми ниже свойствами.

(в) не отрицателен.

Поскольку пропорционален ожидаемому значению неотрицательного оператора то и он сам должен быть неотрицателен. Если мы выразим в виде

где — произвольное состояние поля, вероятность этого состояния, то имеем

так как

Свойства (а), (б) являются важнейшими свойствами всех классических плотностей вероятности. Таким образом, в отличие от относится к классу плотностей вероятности. Четвертое свойство которое приводится ниже, определяет в качестве особого подкласса плотностей вероятности.

(г) ограничен сверху.

Из (12.9.29) мы имеем

откуда видно, что ограничен сверху и снизу, поскольку В этом отношении даже более регулярный, чем классическая весовая функция в фазовом пространстве, т.е. плотность вероятности, которая может быть сингулярной, как дельта-функция.

Несмотря на такое замечательное математическое поведение и на тот факт, что он представляет собой подкласс классических плотностей вероятностей, далек, по смыслу, от плотности вероятности. В этом отношении он совершенно отличается от который, как правило, совпадает с классической плотностью вероятности, если существует классических аналог для данного конкретного состояния. Проиллюстрируем эту ситуацию несколькими примерами.

Если состояние является когерентным состоянием то

что есть гауссовское распределение по относительно с единичной дисперсией. Эту формулу следует сравнить с соответствующей формой

для того же самого состояния. Видно, что, несмотря на хорошее математическое поведение, не соответствует классической весовой функции для электромагнитного поля с вполне определенной комплексной

амплитудой, тогда как наоборот, соответствует. Различие между и является очень большим при малых и становится еще более выраженным для вакуумного состояния, у которого для всех значений Однако, когда все действительные и мнимые части представляют собой большие числа, определяемый формулой (12.9.31), имеет резкий максимум для в окрестности и начинает приобретать некоторые свойства дельта-функции.

В качестве еще одного примера, рассмотрим фоковское состояние для которого

Это произведение -распределений по (см. разд. 1.5), представляющих собой регулярные функции, которые, приблизительно являются гауссовскими для больших и сильно отличаются от соответствующего определяемого формулой (11.8.20). В этом случае для данного состояния не существует никакого классического аналога, что обусловлено очень сингулярным видом Однако из вида определяемого выражением (12.9.33), сложно предположить, что представляет неклассическое состояние.

Несложно получить явное соотношение между функционалами и Связь между ними уже подразумевается при очевидном обобщении на многомодовый случай в фурье-разложении (11.9.16) характеристической функции для антинормально упорядоченных операторов. Но проще исходить непосредственно из определения (12.9.24). Перейдя к диагональному представлению по когерентным состояниям, с помощью (11.11.5) находим, что

Таким образом, функционал представляет собой своего рода гладкую форму функционала в которой сглаживающий функционал является произведением по модам гауссовских функций. Мы уже видели, что для больших имеет характер -функции. Если сам является гладкой и регулярной функцией, то мы можем рассматривать его в качестве пробной функции под знаком интеграла и заключить, что для больших

Таким образом, мы показали, что для состояний, имеющих классический предел, функционалы в фазовом пространстве и стремятся стать равными в классическом пределе. Это означает, что в классическом пределе различия между нормально упорядоченными и антинормально упорядоченными корреляционными функции исчезают тогда, когда полевые векторы можно рассматривать в качестве с-чисел. В таком случае различия между результатами измерений, проведенных с помощью фотоэлектрических детекторов и с помощью квантовых счетчиков, также исчезают.

Весовые функционалы или квазивероятностные функционалы и являются лишь двумя примерами широкого класса возможных функционалов, которые можно связать с различными упорядочениями операторов (ср. разд. 11.10).

1
Оглавление
email@scask.ru