原理|被突破了?,一个持续了60年的量子力学极限( 二 )


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在激光的相干性与激光中光子数的关系中 , 肖洛和汤斯的极限是相干性正比于激光中光子数量的平方;匹兹堡大学的研究结果认为相干性正比于激光中光子数量的立方;而在格里菲斯大学的模型中 , 相干性正比于激光中光子数量的四次方 。 那么 , 还会出现相关性更高的模型吗?
物理学家认为 , 这种情况应该不会出现 。 这也是格里菲斯的物理学家在发表于《自然-物理》杂志上的那篇论文中所证明的一个重要结果 。 作者在论文中表示 , 肖洛-汤斯的极限是一个标准量子极限 , 而与光子数的四次方成正比的相干性 , 则是一个终极量子极限 , 或者说是海森堡极限(超越标准方法所能达到的极限 , 与海森堡的不确定性原理有关) , 这是量子力学所能允许的最好结果 。
物理学家表示 , 这种理论上的“海森堡极限”激光器 , 在实际操作中是有可能实现的 。 而这种最好结果所能带来的 , 也将不仅仅是激光器在设计和性能上的一场革命 , 它还将能带来对于“激光是什么”这一根本性问题的重新思考 。
新论文的通讯作者HowardWiseman评论说 , 往往是在革命开始之时 , 没有人知它最终能否成功;但如果这两篇论文中的模型能够成为现实 , 那么这两篇论文将可能为开启某些新的应用打响第一枪 。
参考来源:https://theconversation.com/reimagining-the-laser-new-ideas-from-quantum-theory-could-herald-a-revolution-147436https://www.photonics.com/Articles/Quantum_Theorists_Rise_Beyond_Decades-Old_Laser/a66322https://phys.org/news/2020-10-year-old-limit-lasers-overturned-quantum.htmlhttps://www.nature.com/articles/s41567-020-01049-3https://arxiv.org/abs/2009.03333封面图来源:Umberto/Unsplash