量子力学以外でのウィグナー関数の利用

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量子力学以外でのウィグナー関数の利用

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/13 05:26 UTC 版)

「ウィグナー関数」の記事における「量子力学以外でのウィグナー関数の利用」の解説

望遠鏡や光ファイバー通信機器の設計において、ウィグナー関数は単純なレイトレーシング（英語版）と波形解析とのギャップを埋めるために用いられる。ここで近軸近似の下では、p/ħ は k = |k|sinθ ≈ |k|θ と置き換えられる。この文脈では、ウィグナー関数は干渉の影響をとりこんだまま光線の位置 x と角度 θ で系を取り扱う最善の方法である。ウィグナー関数がいずれかの点で負になった場合、単純なレイトレーシングでは系をモデル化するのに不十分であることを示している。 信号解析においては、時間変化する電気信号、機械的振動、音波などをウィグナー分布により解析することがある。ここで、x は時間、 p/ħ は角振動数 ω = 2πf（f は振動数）に置き換えられる。 超高速光学において、短レーザーパルスは上と同じように f および t で置換されたウィグナー関数により特徴づけられる。チャープ（周波数の時間依存性）などのパルスの乱れをウィグナー関数により可視化することができる。図7を参照。 量子光学では、 x および p/ħ を X 及び P 成分、電磁場の実部と虚部に置き換える（コヒーレント状態も参照）。 図1は光の量子状態を示している。