弯曲时空量子光子传播中的引力红移导论

本文在量子光子于弯曲时空中传播的语境下讨论引力红移。首先简要介绍真实光子的建模方法，并计算了主要沿传播方向受限的光子所受引力对谱的影响。随后表明，对具有尖锐动量的光子算符，红移诱导的变换不是幺正的，而对具有有限带宽的真实光子可构造出幺正变换。所获得的幺正变换被刻画为一种多模混合操作，即希尔伯特空间基的广义旋转。最后讨论了这些结果的应用，重点在于量子通信协议的性能、利用该效应进行量子计量与传感，以及检验基础科学的潜力。