Espero que esto sea de alguna ayuda:
Estados exprimidos de luz
Los estados de luz comprimidos (o luz comprimida) son un tipo de luz no clásica y constituyen un tema interesante de óptica cuántica, cuya investigación experimental comenzó en la década de 1980.
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La luz comprimida se entiende mejor considerando los fasores complejos para la representación del estado de la luz en un modo del campo óptico. Clásicamente, dicho estado puede representarse mediante un fasor determinado (o su punto final en el plano complejo). Sin embargo, según la óptica cuántica, existe una incertidumbre cuántica, y cualquier medición de la amplitud compleja del campo de luz puede entregar diferentes valores dentro de una región de incertidumbre. Además, existe una relación de incertidumbre para los componentes de la cuadratura del campo de luz, que dice que el producto de las incertidumbres en ambos componentes es al menos una cantidad multiplicada por la constante de Planck.
Los estados coherentes de Glauber tienen regiones de incertidumbre circularmente simétricas, de modo que la relación de incertidumbre dicta algunas amplitudes mínimas de ruido, por ejemplo, para la amplitud y la fase. Una reducción adicional en, por ejemplo, el ruido de amplitud es posible solo “exprimiendo” la región de incertidumbre, reduciendo su ancho en la dirección de amplitud mientras que la aumenta en la dirección ortogonal, de modo que la incertidumbre de fase aumenta. Dicha luz se llama amplitud exprimida (ver Figura 1, izquierda). Por el contrario, la luz comprimida en fase (Figura 1, en el centro) ha disminuido las fluctuaciones de fase a expensas de las fluctuaciones de amplitud aumentadas.
Por supuesto, también hay estados comprimidos donde la orientación de la región de incertidumbre es diferente de los casos mostrados, o donde la forma de la región de incertidumbre es diferente de la de una elipse. En cualquier caso, algún componente de ruido está por debajo del límite cuántico estándar.
También existe el llamado vacío comprimido (Figura 1, derecha), donde el centro de la región de incertidumbre (correspondiente a la amplitud promedio) está en el origen del sistema de coordenadas, y las fluctuaciones se reducen en alguna dirección. El número medio de fotones es mayor que cero en este caso; un vacío comprimido es un “vacío” solo en el sentido de que la amplitud promedio (pero no el número de fotones promedio) es cero. La luz comprimida con una amplitud media distinta de cero también se denomina luz brillante comprimida .
El ruido cuántico también conduce a fluctuaciones de la polarización, que se reducen en la luz comprimida por polarización .
– Generación de luz exprimida
La luz comprimida se puede generar a partir de la luz en un estado coherente o en estado de vacío mediante el uso de ciertas interacciones ópticas no lineales. Por ejemplo, un amplificador paramétrico óptico con una entrada de vacío puede generar un vacío comprimido con una reducción del ruido de los componentes de una cuadratura en el orden de 10 dB. En algunas circunstancias, se puede obtener un menor grado de compresión en la luz brillante de amplitud comprimida duplicando la frecuencia. La no linealidad de Kerr en las fibras ópticas también permite la generación de luz comprimida en amplitud. Los láseres de semiconductores pueden generar luz comprimida en amplitud cuando funcionan con una corriente de bomba cuidadosamente estabilizada. La compresión también puede surgir de las interacciones átomo-luz.
– Aplicaciones
En principio, la luz exprimida se puede usar en varias áreas, ya que permite mediciones con ruido cuántico reducido. Un ejemplo es la medición ultraprecisa de longitudes para la detección de ondas gravitacionales con interferómetros a gran escala. Sin embargo, el uso de la luz exprimida no está muy extendido, básicamente porque está plagado de diversas dificultades. Por ejemplo, cualquier pérdida óptica lleva un estado de luz exprimida más cercano a un estado coherente, es decir, tiende a destruir las propiedades no clásicas. Sin embargo, al menos en la investigación fundamental de óptica cuántica, los estados de luz exprimidos juegan un papel importante.
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