作为量子信道的引力红移：量子光学中引力红移效应的建模

光的引力频移在经典电磁学理论中已得到充分理解。然而，其在量子理论中的描述尚未完全发展。最近的工作指出了先前开发的旨在将引力红移描述为作用于光模式的有效多模式混合器（MMM）的模型中存在的不一致性，但未获得问题的完整解决方案。在此，我们确定了 MMM 模型不一致性的根本原因，并提供了两种互补的修正方法：一种是从场论角度出发的“自然”方法，另一种是适应于有限维系统量子力学语言的方法。我们表明，第二种方法允许将多模式传输设置中的红移建模为量子信道，当将输入态限制为光的 Gauss 态时，可以使用标准量子信息技术对其进行表征。