광검출

이 글은 주제를 잘 모르는 사람들에게 불충분한 맥락을 제공한다. 독자에게 더 많은 컨텍스트를 제공하여 기사를 개선할 수 있도록 도와주십시오. (2014년 2월) (이 템플리트 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기)

로이 J. 글라우버는 "광학 일관성의 양자 이론"이라는 그의 역사적인 논문에서 양자 전자/양자 광학 기업의 견고한 기초를 세웠다.^[1]그 당시 광학 마저와 이후 레이저의 실험적인 발달은 광학 일관성의 고전적 개념을 불충분하게 만들었다.글라우버는 광자의 이온화 흡수에 의해 광검출기가 촉발되는 광전화 과정을 고려하여 광검출 양자론에서 출발했다.방사선 양자이론에서 쿨롱 게이지의 전기장 연산자는 양수 및 음수 주파수 부분의 합으로 표기할 수 있다.

${\displaystyle E(\mathbf {r},t)=E^{{(+)}(\mathbf {r},t)+E^{(-)}(\mathbf {r},t)}$

어디에

${\displaystyle E^{(-)}(\mathbf {r},t)=E^{(+)}(\mathbf {r},t)^{\dager }}}}}$

다음과 같은 정상 모드 측면에서$$ $E{\displaystyle {}^{}}$(${\displaystyle {}^{}}$+ )${\displaystyle {}^{}}$( ${\displaystyle r}$ ,${\displaystyle }$t${\displaystyle }$) ${\displaystyle$ E$^{{(+)}(\mathbf$ {$r},t)}$을(를) 확장할 수 있다.

${\displaystyle E^{(+)}(\mathbf {r} ,t)=i\sum _{j}\left({\frac {\hbar \omega _{j}}{2}}\right)^{1/2}{\hat {a}}_{j}\mathbf {\varepsilon } _{j}e^{i(\mathbf {k} _{j}\cdot \mathbf {r} -\omega _{j}t)}}$

여기서 $\epsilon {\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\$}$_{j}$는 양극화의 단위 벡터로서$$, 이 팽창은 고전적 팽창과 동일한 형태를 가지고 있다. 단, $이제{\displaystyle {\stackrel{}{}}_{}}$ 필드가 ${\displaystyle {\stackrel{}{^}}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$을 연산자로 진화하는$$ 것을 제외한다.

글라우버는 $방사선$ 분야의 r ${\$ 지점에 위치한 이상적인 광검출기의 경우 $시간{\displaystyle }$ t ${\$과 t${\displaystyle }$+ d ${\d$ 디스플레이style${\t}d{\it${t}}} 사이에 이 검출기에서 광학화 $이벤트$를 ${\displaystyle {관측}_{}}$할 확률은 W I${\displaystyle {}_{}r\mathbf{},}$ r ,)에 비례한다는 것을 보여주었다.${\displaystyle t}$) ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle t\mathit{}}$ ${\$ 여기서

${\displaystyle {W_{I}(\mathbf {r},t)}=\langle \psi \mid {E^{{(-)}(\mathbf {r},t)}\cdot {E^{(+)}(\mathbf {r},t)}\mid \psi \rangle }$

및 ${\displaystyle$\ \\$rangele}$은(는$)$ 필드의 상태를 지정한다$$.방사선장은 양자 기계식이기 때문에 입사광의 정확한 성질을 알 수 없으며, 그 확률은 고전 이론에서와 같이 평균하여 비례해야 한다.

${\displaystyle \langle {\hat{a}_{j}^{\regate }{\hat{a}_{j}\angle }}$

여기서 각괄호는 광원 위의 평균을 의미한다.양자 일관성이론의 중요성은 생성 및 파괴 연산자의 $순서{\displaystyle {\stackrel{}{}}_{}^{}}$^ $^{\$ 및$$ ${\displaystyle {\stackrel{}{^}}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$a}$_{j$ :

${\displaystyle [{\hat{a}_{j},{\hat {a}_{j}^{\message }}=1}$

Since ${\displaystyle {\hat {a}}_{j}^{\dagger }{\hat {a}}_{j}}$ is not equal to ${\displaystyle {\hat {a}}_{j}{\hat {a}}_{j}^{\dagger }}$ for a light field, the order makes the quantum statistical measurements (such as photon counting) quite different from the classical one, 즉 광자 항균과 같은 빛의 비전통적 특성.

더구나 글라우버의 광검출 이론은 양자역학 해석에 있어 광범위한 근본적 의의를 갖고 있다.글라우버 검출 이론은 물질의 입자 모델을 가정하지 않고 검출 과정에서의 사건을 계수하면서 측정된 사실(관계)의 관점에서 물리적 법칙의 의미를 표현한다는 점에서 ^[2]본래의 확률론적 해석과는 다르다.이러한 개념들은 양자물리학에 대한 관계적 접근으로 자연스럽게 이어진다.

참조