Меня очень смущает то, что физики подразумевают под пространственной модой света. Меня также в равной степени, если не больше, смущает пространственная мода массивной частицы. Может ли кто-нибудь помочь мне, предоставив объяснение? (Я также визуальный ученик, поэтому диаграммы помогут)
Пространственный режим света не имеет для меня никакого смысла, потому что я не понимаю, о чем он говорит!
Я думаю, что пространственная мода массивной частицы подобна собственному состоянию атома. На каждом энергетическом уровне есть соответствующее собственное состояние, и это пространственное распределение атома. Я предполагаю, что частица в целом также имеет собственные состояния, и чтобы отличить их от атомов, они называют их пространственными модами?
Я читаю эту газету:
Хини, Либби. Телепортация квантового состояния пространственной моды с одной массивной частицей. Материалы 5-й конференции по теории квантовых вычислений, связи и криптографии. Лект. Примечания Вычисл. наук 6519 стр. 175-186 (2011). doi:10.1007/978-3-642-18073-6_15 , arXiv:1011.3743 [квант-ф] .
Пространственная мода — это именно то, на что это похоже, состояние, локализованное в пространстве. Для массивной частицы это легко представить: это локализованный волновой пакет. Нет необходимости, чтобы такой волновой пакет был собственным состоянием гамильтониана. Например, в разделе 2 статьи, на которую вы ссылаетесь, Хини рассматривает ограничивающий потенциал, разделенный на две области. и . Волновую функцию основного состояния гамильтониана можно рассматривать как когерентную сумму двух различных пространственных мод, одна из которых локализована в и один локализован в .
Что касается состояний света, то я могу понять ваше замешательство, так как очевидно невозможно ограничить свет одной точкой пространства. Однако в квантовой оптике принято ограничивать квантовое состояние света распространением, например, вдоль волновода. Состояния, ограниченные пространственно разделенными волноводами, находятся в отдельных пространственных модах. В качестве простого примера рассмотрим интерферометр Маха-Цендера; смотри схему здесь . Светоделитель разделяет входящий свет на две пространственные моды, обозначенные как SB и RB на картинке, которую я привязал.
