Estoy extremadamente confundido por lo que los físicos quieren decir con el modo espacial de la luz. También estoy igualmente, si no más, confundido por cuál es el modo espacial de una partícula masiva. ¿Alguien puede ayudarme dándome una explicación? (También soy un aprendiz visual, por lo que los diagramas ayudarán)
El modo de luz espacial no tiene sentido para mí porque no entiendo a qué se refiere.
Estoy pensando que el modo espacial de una partícula masiva es como el estado propio de un átomo. En cada nivel de energía, hay un estado propio correspondiente y esta es la distribución espacial del átomo. Supongo que tomar una partícula en general también tiene estados propios, y para distinguirlos de los átomos, ¿los llaman modos espaciales?
Estoy leyendo este papel:
Heaney, Libby. Teletransportación de un estado cuántico de un modo espacial con una sola partícula masiva. Actas de la 5ª Conferencia sobre Teoría de la Computación Cuántica, Comunicación y Criptografía. lect. Cómputo de notas. Carolina del Sur. 6519 págs. 175-186 (2011). doi:10.1007/978-3-642-18073-6_15 , arXiv:1011.3743 [quant-ph] .
Un modo espacial es exactamente lo que parece, un estado que está localizado en el espacio. Para una partícula masiva, esto es fácil de visualizar: es un paquete de ondas localizado. No es necesario que dicho paquete de ondas sea un estado propio del hamiltoniano. Por ejemplo, en la sección 2 del documento que vinculó, Heaney considera un potencial de confinamiento dividido en dos regiones y . La función de onda del estado fundamental del hamiltoniano se puede considerar como una suma coherente de dos modos espaciales distintos, uno localizado en y uno localizado en .
Para estados de luz puedo entender tu confusión, ya que obviamente no es posible confinar la luz a un punto en el espacio. Sin embargo, en óptica cuántica es común confinar un estado cuántico de luz para que se propague a lo largo de una guía de ondas, por ejemplo. Los estados confinados a guías de ondas separadas espacialmente están en modos espaciales separados. Para un ejemplo simple, considere un interferómetro Mach-Zender; ver diagrama aquí . El divisor de haz divide la luz entrante en dos modos espaciales, etiquetados como SB y RB en la imagen que vinculé.
