壓縮態到底是什麼，如何將實驗和理論對應？

12-23

[1] G. Breitenbach, S. Schiller, and Mlynek, Nature 387, 471 (1997).
[2] A. I. Lvovsky, arXiv: 1401.4118 (2016)
這兩篇文章已經講得非常清楚了，下面是鏈接

https://www.nature.com/articles/387471a0
https://arxiv.org/abs/1401.4118
在理解壓縮態的製備和測量時，有一點至關重要，那就是存在兩個相位。把這兩個相位的作用搞清楚了，題主的問題也就解決了。
考慮下圖所示的壓縮態，電場算符 $E( heta)=Xcos( heta)+Ysin( heta)$

相位 $phi$ 表示的是壓縮態被壓縮的方向： $phi=0$ ， $Y$ 被壓縮（正交相位壓縮）； $phi=pi/2$ , $X$ 被壓縮（正交振幅壓縮）。
相位 $heta$ 表示的是沿該方向測量壓縮態。比如， $phi=0$ 時， $heta=0$ 測量的就是正交振幅 $X$ （被反壓縮）， $heta=pi/2$ 測量的就是正交相位 $Y$ （被壓縮）。

下面考慮在實驗上是怎麼做的。
這是製備和測量壓縮態的實驗裝置圖（Ref. [1]）

製備壓縮態主要分兩步：1. 激光器輸出的光（頻率 $omega$ ）經過倍頻產生頻率 $2omega$ 的pump光，將該pump光注入OPA（光學參量放大器，cavity中放一塊crystal）。2. 頻率 $omega$ 的seed光注入OPA，從cavity輸出的光就包含了squeezed光。（圖中的DM是分色鏡，將squeezed光和seed光分開；EOM、Phase、Low-pass filter等涉及到lock-in amplifier技術，就不說了；注意激光器出來的光被分成了三束，分別用來倍頻產生pump光，作為seed光注入OPA產生squeezed光，作為local光來測量squeezed光。）
測量壓縮態：用Homodyne（平衡零拍）的方法測量，將squeezed光（圖中是signal）和local光（從激光器分出來的）耦合進Homodyne detector進行測量。
兩個關鍵的相位 $phi$ 和 $heta$ 我都在圖中圈出來了。在量子光學實驗中，兩束光的相位差是通過PZT（壓電陶瓷）來控制的。pump光和seed光的相位差是 $phi$ ，用來控制產生哪個方向的壓縮態。產生的squeezed光和local光的相位差是 $heta$ ，用來控制在哪個方向上測量壓縮態。
至於squeezed vacuum，如果沒有seed光注入，那麼產生的壓縮態稱為squeezed vacuum，如果有seed光注入，那麼產生的壓縮態稱為bright squeezed light。

下面是Ref. [1]的實驗結果，很有代表性。

謝邀，先馬克一下，改天來答。用個非線性過程就能製備，也就是個晶體把光打過去，出來就是壓縮光了

可以看一下這篇文章quantum spin squeezing,寫的很詳細！

謝邀，我只是一個本科小渣渣，回答不了這個問題

推薦閱讀：