量子场相位的操作方法

我们研究了确定两个光学场之间相位差的问题，首先针对经典场，后来针对量子场，通过参考两个简单的测量方案，这些方案产生经典场之间相位差的正弦和/或余弦。我们表明，即使在半经典辐射理论框架内，当场非常微弱时，特别是在幅度和相位波动相关时，也存在一定的困难。我们发现，必须清楚地区分测量的正弦或余弦值与可以从一系列重复测量中推断的值。对于量子场也可以做出相应的区分，尽管解释并不相同。从测量方案的讨论中选择的表示余弦和正弦的动态变量在一起获取正弦和余弦时是互换的，但当测量获得其中之一时则不是。这些正弦和余弦算符仅在光子数有大离散时具有明确的值。我们得出了测量和推断出的正弦和余弦的矩的表达式，这些表达式不同于大多数以前的处理。该表达式应用于几种不同量子态的光学场。只有在Fock态和最近由Pegg和Barnett详细处理的所谓相位态（Phys. Rev. A 39, 1665 (1989)）中，测量和推断出的矩才会重合。我们对相位测量问题的分析得出结论，测量的正弦和余弦的适当动态变量依赖于测量方案，并且不同的方案对应于不同的算符.