原子激光器、相干态与相干性：II. 纯态的最鲁棒系综
摘要
如 Wiseman 与 Vaccaro [quant-ph/9906125] 所讨论的，远阈值以上的光学或原子激光器的稳态是具随机相位的相干场态的混合，或等价地，是数态的泊松混合。我们感兴趣的是， 的这两种描述中哪一种（若有）更自然。在前一篇论文中我们聚焦于此类描述是否物理可实现（PR）。本文中我们研究这些系综的另一相关方面，即其鲁棒性。鲁棒系综是指其组成的纯态在系统演化下相对长时间保持基本不变。我们数值确定了作为激光器模型中参数——激光模中玻色子的自能 与额外相位噪声 ——函数的最鲁棒系综。我们发现这些最鲁棒系综对所有参数值均为 PR 系综或与 PR 系综类似。在理想激光器极限（）下，最鲁棒态为相干态。随着相位噪声 或相位色散 增大，最鲁棒态变得振幅愈发压缩。我们找到了这些态的标度律。当相位扩散或色散变得如此之大以至于激光器输出不再具有量子相干性时，最鲁棒态被压缩到不再具有明确相干振幅。亦即，激光器输出的量子相干性体现为最鲁棒 PR 态具有明确相干振幅。这支持了鲁棒 PR 系综是激光模态最自然描述的观点。这对原子激光器尤具有趣启示，因其自相互作用导致的相位色散预期很大。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0112145,
title = {Atom Lasers, Coherent States, and Coherence:II. Maximally Robust Ensembles of Pure States},
author = {H. M. Wiseman and John A. Vaccaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0112145},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 9 figures included. To be published in Phys. Rev. A, as Part II of a two-part paper. The original version of quant-ph/9906125 is shortly to be replaced by a new version which is Part I of the two-part paper. This paper (Part II) also contains some material from the original version of quant-ph/9906125