Попытка максимально простыми словами объяснить работу схемы КГСЧ на флуктуациях вакуума.

Попытка максимально простыми словами объяснить работу схемы КГСЧ на флуктуациях вакуума.

Как вы уже наверняка знаете, существует принцип неопределенности. Согласно ему, чисто физически нельзя измерить абсолютно точно амплитуду шума, даже если будет проведен идеальный эксперимент. В реальном пространстве всегда есть некоторые неустранимые неопределенности физических полей, которые не могут обратиться в нуль. С этими неопределенностями связана ненулевая средняя энергия, которую можно приписать постоянно рождающимся «из ничего» и исчезающим «в никуда» виртуальным частицам. Таким образом не существует абсолютного нуля колебаний, отсутствие фотонов представляется так называемыми вакуумными состояниями, они в схеме КГСЧ на флуктуациях вакуума модулируют локальный осциллятор (сильное классическое излучение от лазера) и дают в итоге колебания на вычитателе.

Локальный осциллятор увеличивает вакуумный сигнал. Итоговый разностный ток прямо пропорционален амплитуде локального осциллятора и квадратуре вакуумного состояния

где — когерентное состояние, — разностный ток на детекторах Д1 и Д2, — квадратура вакуумного состояния

Что такое квадратура?

Для осциллирующего электромагнитного поля квадратуры соответствуют «синусной» и «косинусной» части этого поля. Они подчиняются принципу неопределенности.

Когерентное состояние может быть представлено в квадратурно-фазовом пространстве следующим образом: