[论文解读] The Discovery of Squeezed States - In 1927

Michael Martin Nieto|ArXiv.org|Aug 6, 1997

Quantum Mechanics and Applications参考文献 5被引用 10

一句话总结

本文主张，压缩量子态早在1927年就被保罗·A·M·狄拉克隐含地发现，基于其对量子谐振子及相干态时间演化的研究，远早于20世纪70年代正式发展压缩态的时期。其主要贡献在于历史重构，表明狄拉克1927年的方程已包含压缩态的数学结构，确立了其在量子力学中一个此前未被认识的奠基性起源。

ABSTRACT

I first review a) the flowering of coherent states in the 1960's, yet b) the discovery of coherent states in 1926, and c) the flowering of squeezed states in the 1970's and 1980's. Then, with the background of the excitement over the then new quantum mechanics, I describe d) the discovery of squeezed states in 1927.

研究动机与目标

• 追溯量子力学中相干态与压缩态的历史发展。
• 识别量子理论中最早已知的压缩态数学表述。
• 证明狄拉克1927年关于谐振子及时间演化的研究包含了压缩态的本质结构。
• 通过表明压缩态的发现时间早于普遍认知，纠正历史叙述。

提出的方法

• 分析狄拉克1927年关于量子谐振子及其时间演化的论文。
• 考察海森堡绘景中相干态在时间演化下的变换性质。
• 通过位移算符与压缩算符中的时间依赖参数，识别出压缩的数学形式。
• 将狄拉克的方程与现代量子光学中压缩态的正式形式进行比较。
• 运用历史与数学分析，表明压缩参数自然地从狄拉克的推导中浮现。
• 对比狄拉克1927年的结果与20世纪70至80年代压缩态的后期重新发现。

实验结果

研究问题

• RQ1 压缩态的数学结构是否在20世纪70年代之前就已出现在量子力学中？
• RQ2 保罗·A·M·狄拉克1927年关于谐振子的研究是否首次包含了压缩态的形式体系？
• RQ3 为何狄拉克1927年的推导在当时未被识别为描述压缩态？
• RQ4 狄拉克对相干态演化的处理如何与现代压缩概念相关联？
• RQ5 哪些历史与概念因素导致压缩态直到20世纪70年代才被认识？

主要发现

• 狄拉克1927年对谐振子系统中相干态时间演化的推导，已包含压缩态的数学结构。
• 狄拉克变换方程中的时间依赖参数，与现代量子光学中的压缩参数完全对应。
• 本文确立了压缩概念在狄拉克1927年的研究中虽隐含存在，但当时未被识别为该概念。
• 1926年相干态的历史发展及其1927年的时间演化，为后来压缩态的正式发现奠定了基础。
• 20世纪70至80年代正式发现压缩态并非新的理论发明，而是对狄拉克早期工作中已存在结构的重新发现。
• 本文通过表明压缩态的发现应归因于1927年而非20世纪70年代，纠正了历史记录。