光子波函数、光的波包量子化与相干理论
量子物理
2008-11-26 v2
摘要
单色 Dirac 和多色 Titulaer-Glauber 电磁量化场论 (QFTs) 是从光子能量波函数推导出来的，其方式与推导电子 QFT 非常相似，即通过对单粒子波函数进行量子化。光子波函数及其运动方程是基于爱因斯坦能量 - 动量 - 质量关系并假设局域能量密度而建立的。这产生了一种光子波动力学 (PWM) 理论。发现适当的洛伦兹不变单光子标量积在坐标空间中是非局域的，并被证明对应于 Titulaer-Glauber 波包模式的正交化。研究表明，PWM 的波函数与 QFT 的模式函数是等价的，它们通过相同的运动方程演化，并完全描述了光子态。我们将 PWM 推广到两个或更多光子，并展示了如何在 PWM 和 QFT 观点之间切换。经典相干理论的二阶相干张量与双光子波函数被证明是等效传播的。我们给出了类光束态的示例，这些态可用作 PWM 中的光子波函数或 QFT 中的模式。我们提出了一种基于光谱滤波的实用模式转换器，用于在波包及其相应的双正交对偶波包之间进行转换。
关键词
引用
@article{arxiv.0708.0831,
title = {Photon wave functions, wave-packet quantization of light, and coherence theory},
author = {Brian J. Smith and M. G. Raymer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0708.0831},
year = {2008}
}
评论
34 pages, 3 figures, minor corrections