
【电】 photon noise
photon; photons
【计】 light quantum
【化】 light quantum; photon
【医】 photon
noise
光子杂讯(Photon Noise)是光学测量系统中的基础物理现象,源于光量子在产生、传输及检测过程中的统计波动特性。该术语由"光子"与"杂讯"构成复合词,英文对应"photon noise",属于量子噪声的范畴,常见于光电探测器、天文观测及激光通信领域。
根据国际光学工程学会(SPIE)的《光电检测原理》,光子杂讯的本质可归因于光子的泊松分布特性:当N个光子被探测器接收时,其噪声电流的方差与光子数的平方根成正比,数学表达式为: $$ sigma = 2qIDelta f $$ 其中σ为噪声电流均方根值,q为电子电荷量,I为平均光电流,Δf为系统带宽。这种量子涨落现象在低光照条件下尤为显著,成为制约光学系统信噪比的关键因素。
美国国家标准与技术研究院(NIST)在《量子计量白皮书》中指出,光子杂讯具有不可消除性,其强度与入射光功率的平方根成正比。在激光干涉引力波探测器(如LIGO)和量子密钥分发系统中,该噪声是决定系统灵敏度的重要参数。现代解决方案包括采用压缩态光场技术,可将噪声降低至标准量子极限以下。
以下是“光子”和“杂讯”的详细解释,以及组合词的可能含义:
基本定义
光子是光的基本粒子,又称光量子,是电磁辐射的能量载体。由爱因斯坦在解释光电效应时提出,属于规范玻色子,静止质量为零,以光速传播。
物理特性
应用与意义
光子是量子通信和光电技术的基础,其信息传递速度在宇宙中具有关键作用。
定义与成因
杂讯(噪声)指信号传输中由外部能量(如电磁场)引起的干扰,导致信号失真。常见于电子设备、通信系统。
分类与影响
该词并非标准术语,推测可能指:
注意:以上解释中,“杂讯”相关描述基于低权威性来源(-6),建议结合专业文献进一步验证。若需更精准定义,请提供具体上下文或学术领域背景。
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