estado coherente
El estado coherente es una familia de estados cuánticos del oscilador armónico (por ejemplo, modos del campo electromagnético) que minimizan la relación de incertidumbre de Heisenberg. Matemáticamente es una función propia del operador de aniquilación a, a|α⟩ = α|α⟩, donde el número complejo α define la amplitud y la fase medias. La expansión en estados numéricos (de Fock) revela una estadística de fotones de Poisson: la probabilidad de encontrar exactamente n fotones es e^{-|α|²} |α|^{2n}/n!. La energía media es ħω|α|². Estos estados no se dispersan con el tiempo y mantienen la forma del paquete de ondas, por lo que a menudo sirven de puente entre la descripción cuántica y la clásica.
History
Erwin Schrödinger descubrió este estado en 1926, al intentar encontrar una descripción cuántica lo más cercana posible al movimiento familiar de un péndulo. Más tarde, con la invención del láser, se convirtió en una herramienta práctica.
How it works
Imagina un columpio: si se empuja rítmicamente, la amplitud crece y el balanceo se vuelve suave. En el mundo cuántico, el 'columpio' es el campo electromagnético. El estado coherente surge cuando el campo se excita mediante bombeo láser: oscila con una amplitud (excursión) y una fase (desplazamiento) bien definidas. La incertidumbre se distribuye uniformemente: nos equivocamos un poco tanto en la amplitud como en la fase, pero el error total es mínimo.
💡 Al reflejarse luz coherente en un espejo común, sigue siendo coherente; la pérdida solo reduce α. Por eso los punteros láser funcionan incluso tras cientos de kilómetros en fibra óptica.