薛定谔猫态光场

（Schrödinger-Cat State Light-Field）

何谓薛定谔猫态?何谓薛定谔猫态光场?两者差别何在?

所谓薛定谔猫态，就是泛指由两个或者多个截然不同的、且在宏观上完全可以分辨的量子态的线性叠加所组成的新的叠加态。所谓薛定谔猫态光场，则是指由两个或者多个截然不同的、并且在宏观上完全可以分辨的量子光场态的线性叠加所组成的新的叠加态光场。前一个定义无论对于玻色子体系、费米子体系还是对于玻色子—费米子混合体系都是成立的，而后一个定义则仅仅是对量子光场这种特殊的玻色子体系而言的。所以说前者属于广义的薛定谔猫态的定义，而后者则属于具体的、狭义的薛定谔猫态的定义，这就是上述两个定义的差别。另外，上述两个定义尚具有共同之处。具体如下：

第一，经线性叠加所组成的薛定谔猫态(光场)中的两上或者多个量子(光场)态，必须是“截然不同的”和“完全可以分辨的”；“截然不同的”和“完全可以分辨的”其本质含义就在于“振幅不同”“相位”也不同，或者“振幅”不同但“相位”相同、或者“振幅”相同而“相位”不同等等，因而“完全可以分辨”。我们把“振幅”和“相位”都不相同的薛定谔猫态(光场)，叫做振幅—相位混合薛定谔猫态(光场)；把“振幅”不同但“相位”相同的薛定谔猫态(光场)，叫做振幅薛定谔猫态(光场)；把“振幅”相同而“相位”不同的薛定谔猫态(光场)，叫做相位薛定谔猫态(光场)。可见，振幅—相位混合薛定谔猫态(光场)，其“振幅”和“相位”两者均可以完全分辨；振幅薛定谔猫态(光场)，其“振幅”可以完全分辨，但其“相位”是完全不能够分辨的；相位薛定谔猫态(光场)，只有“相位”可以完全分辨，而且“振幅”则是完全不可以分辨的。

第二，上述两个定义的共同的理论基础，就是量子力学中的线性叠加原理。一旦找到了线性叠加原理不成立的(物理)场合，那么，上述的两个定义就自动失效；因此，在这种场合下，根本无薛定谔猫态(光场)可言。

对于量子光场而言，根据参与线性叠加的、截然不同的、并且在宏观上完全可以分辨的量子光场态的模式(指纵模)数目的不同、量子光场态的数目的不同、以及不同量子光场态的“振幅”和“相位”是否可以完全分辨等等，可将薛定谔猫态光场划分为以下18类。具体如下：

①单模薛定谔猫态光场

a.两态叠加情形

* 两态叠加单模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

* 两态叠加单模振幅薛定谔猫态光场；

* 两态叠加单模相位薛定谔猫态光场。

b．三态及多态叠加情形

* 三态及多态叠加单模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

* 三态及多态叠加单模振幅薛定谔猫态光场；

* 三态及多态叠加单模相位薛定谔猫态光场。

②双模薛定谔猫态光场：

a.两态叠加情形

*两态叠加双模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

*两态叠加双模振幅薛定谔猫态光场；

*两态叠加双模相位薛定谔猫态光场。

b．三态及多态叠加情形

*三态及多态叠加双模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

*三态及多态叠加双模振幅薛定谔猫态光场；

*三态及多态叠加双模相位薛定谔猫态光场。

③多模薛定谔猫态光场：

a.两态叠加情形

*两态叠加多模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

*两态叠加多模振幅薛定谔猫态光场；

*两态叠加多模相位薛定谔猫态光场。

b．三态及多态叠加情形

*三态及多态叠加多模振幅—相位混合薛定谔猫态光场；

*三态及多态叠加多模振幅薛定谔猫态光场；

*三态及多态叠加多模相位薛定谔猫态光场。