非古典的な光

光学において、非古典光とは古典電磁気学では記述できない光のことであり、その特性は量子化された電磁場と量子力学によって記述される。

非古典的な光の形態として最も一般的に説明されているのは以下のとおりです。

• 非古典光の光子統計は、この種の光の光検出における平均光子数が平均光子数よりも小さい標準偏差を示すという意味で、サブポアソン分布^{[ 1 ]である。}
• スクイーズド光は、直交成分の一方のノイズが低減されるという特徴を持つ。最も一般的なスクイーズド光は、振幅ノイズまたは位相ノイズが低減され、もう一方の成分のノイズが増加するという特徴を持つ。
• フォック状態（光子数状態とも呼ばれる）は、明確に定義された数の光子（例えば共振器内に蓄積されている）を持つが、位相は全く定義されていない。

光の任意の状態に対する密度行列は、次のように記述できます。

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

どこ${\displaystyle \scriptstyle |\alpha \rangle }$はコヒーレント状態である。光の古典状態とは、${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$は確率密度関数である。そうでない場合、その状態は非古典的であると言われる。^{[ 2 ]}

の側面${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$それを非古典的とするものは以下のとおりです。

• どの時点においても負の値をとる。
• ディラックのデルタ関数よりも特異性が高い。

問題はそれほど単純ではない。レオナルド・マンデルとエミール・ウルフの著書『光コヒーレンスと量子光学』によれば、「異なるコヒーレント状態は（相互に）直交していないため、たとえ${\displaystyle \scriptstyle P(\alpha )\,}$真の確率密度関数のように振る舞うが、相互に排他的な状態の確率を記述しないだろう。」^{[ 2 ]}