Wie wirkt sich das Quetschen auf die Husimi-Phasenraumdarstellung oder Q-Funktion aus?

Die Wirkung des Quetschoperators

S = e R ( A 2 + A 2 ) / 2
auf einer Wigner-Phasenraumdarstellung oder W-Funktion eines Systems mit Dichtematrix ρ
W ( X , P ) = 1 π R D j e 2 ich P j / X + j | ρ | X j
Ist
S W ( X , P ) = W ( X e R , P e R )
(Ich verwende die Konvention, dass X = 2 1 / 2 ( A + A ) Und P = ich 2 1 / 2 ( A A ) ). Gibt es eine einfache Beziehung für die Wirkung des Squeezing-Operators auf die Husimi-Phasenraumdarstellung oder Q-Funktion?
Q ( X , P ) = 2 π R 2 D u D v e 2 ( X u ) 2 2 ( P v ) 2 W ( u , v ) ,
dh,
S Q ( X , P ) = ?
Allgemeiner würde ich auch gerne wissen, ob es eine einfache Beziehung für die Wirkung des Quetschens auf eine verallgemeinerte Phasenraumdarstellung oder R-Funktion gibt (manchmal auch als S -parametrierte W-Funktion)
R ( X , P , τ ) = 1 π τ R D u D v e τ 1 ( X u ) 2 τ 1 ( P v ) 2 P ( u , v )
Wo P ( X , P ) ist die Glauber-Sudarshan-Phasenraumdarstellung oder P-Funktion. P ( X , P ) erfüllt
ρ = C D a P ( a ) | a a |
Wo | a sind die kohärenten Zustände von A . Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich einige numerische Algorithmen entwickelt habe, die eine verallgemeinerte Phasenraumdarstellung für bestimmte Zustände sehr genau berechnen, und ich möchte jetzt den Effekt des Quetschens sehen, vorzugsweise ohne eine numerische Integration usw. durchführen zu müssen.

Antworten (1)

Ist diese Frage nicht etwas zweideutig?

Direkter, indem man die überflüssigen Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren überspringt, ist der symplektische Dilatationsoperator für Phasenraumvariablen gerecht

S = e R ( X X P P ) ,
so dass
S W ( X , P ) = W ( X e R , P e R )
Weitere Anmerkung S X = e R X Und S P = e R P .

Die Husimi-Funktion ist die Weierstrass-Transformation des WF,

Q ( X , P ) = T W ( X , P ) ,
Wo
T e 4 ( X 2 + P 2 ) ,
eqn (122) von Ref 1, äquivalent zu dem integralen Kernel, den Sie bereitstellen (in dem Sie implizit ausgewählt/absorbiert haben). = 1 / 2 .)

Also, rein formal, wie Sie fragen,

S Q ( X , P ) = Q ( X e R , P e R ) = e 4 ( e 2 R X 2 + e 2 R P 2 ) W ( X e R , P e R ) .

Ich nehme jedoch an, dass Sie die Frage stellen, weil Sie stattdessen an der Husimi-Funktion eines gequetschten Zustands interessiert sind (siehe 2, Kapitel 12.2 und Versuch 12.1): das heißt, Tiefpassfilterung eines gequetschten WF, SW , mit einem ungequetschten Gaußschen, das bedeutet, dass der Weierstraß-Transformationsoperator T ungequetscht bleibt.

Ihre Wahl hängt von der Anwendung ab, an der Sie interessiert sind, z. B. ob Sie sich mit dem charakteristischen Star-Produkt Husimi-Voros beschäftigen oder nicht usw.

Verweise:

  1. Thomas L. Curtright, David B. Fairlie und Cosmas K. Zachos, A Concise Treatise on Quantum Mechanics in Phase Space, World Scientific, 2014. Die PDF-Datei ist hier verfügbar .

  2. Wolfgang P. Schleich, Quantenoptik im Phasenraum, Wiley, 2011.

Gibt es eine analoge Beziehung für Wellenfunktionen? Wenn ψ ( X ) = X | ψ dann kann ich schreiben X | ϕ = X | S ( R ) | ψ bezüglich ψ ( X ) ? Sicher kann man das direkt zeigen | ϕ ( X ) | 2 = e R | ψ ( X e R ) | 2 aber natürlich weiß man immer noch nicht, wie die Phase der gequetschten Wellenfunktion modifiziert wird. Was ist äquivalent die Wirkung des Squeezing-Operators auf Quadratur-Eigenzustände?
Nun, Sie haben gerade berechnet, dass Sie sich festdrücken W ( X , P = 0 ) , natürlich durch die Definition der Wigner-Funktion. Die Phaseninformation und ihr begleitendes Zusammendrücken ist in der p – -Abhängigkeit kodiert. Das ist der Punkt der Phasenraumforschung: Wellenfunktionen vollständig zu vergessen und von nun an ein sauberes Leben zu praktizieren ... Standardabhandlungen tun Fock und kohärente Zustände usw ...