Gequetschtes Licht: anerkannt nützlich aber irgendwie eigenartig

Abb.: Jede Lichtwelle hat eine Unschärfe in der elektrischen Feldstärke (hier abgebildet), aber auch in der magnetischen Feldstärke und in der Photonenzahl. Die Mathematik der Fourier-Transformation sagt, dass für monochromatisches Licht mit der spektralen Breite der Energie ∆ꞷ die zeitliche Verteilung der Energie strukturlos über die Zeitdauer (Kohärenzzeit) ∆t/2 verschmiert sein muss. Die Konsequenz in der Physik ist, dass Photonen, die in kurzen Zeitsegmenten ∆T<<∆t gemessen werden echt zufällig sein müssen. Zufällige auftretende Ereignisse sind immer Poisson-verteilt. Für große Zahlen n ergibt sich eine Standardabweichung von ±√n. Dieses ist hier dargestellt. Man sagt, das Licht ist im kohärenten Zustand, kurz |├ α⟩ – Bei gequetschtem Licht ist es anders. Wegen der Fourier-Transformation muss auch hier jedes Photon im Falle ∆T<<∆t echt zufällig sein. Aber es entsteht eine Photonenstatistik, die glatter ist, also eine gequetschte Unschärfe in der Photonenstatistik hat (nicht abgebildet). Eine einleuchtende physikalische Erklärung dazu gibt es bisher nicht. Wir arbeiten daran.