Ein quantenstatistisches Phänomen, bei dem ununterscheidbare Bosonen (typischerweise Photonen) eine erhöhte Wahrscheinlichkeit zeigen, zusammen im selben Modus oder zur selben Zeit detektiert zu werden, üblicherweise durch die zweite Ordnungs-Korrelation g(2)(0)>1 quantifiziert.

Prinzip

Bosonische Austauschsymmetrie und Partikelindistinguierbarkeit führen zu konstruktiven Zwei-Teilchen-Wahrscheinlichkeitsamplituden für gemeinsame Detektion, was zu über-Poisson'schen Statistik und beobachtbaren Photonen-Korrelationen führt.

Demonstration

Ein Hanbury-Brown‑and‑Twiss-Versuch mit einer thermischen Lichtquelle: zwei Detektoren nach einem Strahlteiler messen erhöhte Koinzidenzraten gegenüber unabhängigen Ankünften und ergeben für chaotisches Licht g(2)(0)≈2 als deutliches Bunching-Signal.

Fehlanwendung

Beliebige zeitlich gehäufte Detektionen als Bunching zu bezeichnen, ohne Indistinguishability zu prüfen oder ohne auszuschließen, dass klassische Intensitätsschwankungen oder technische Störungen dieselben Korrelationen erzeugen.

Konsequenz

Korrekt erkannt, impliziert Bunching bestimmte Quellstatistiken (z. B. thermische oder Mehrphoton-Zustände), beeinflusst Aufbau und Interpretation quantenoptischer Experimente und begrenzt die Reinheit Einzelphotonquellen.

Umkehrung

Antibunching: eine nichtklassische Signatur mit Antikorrelationen in den Detektionen (g(2)(0)<1), typisch für Ein-Photon-Emitter und analog zur Ausschlusswirkung bei Fermionen in Detektionsstatistiken einzelner Emitter.

Abgrenzung

Gilt für ununterscheidbare Bosonen mit ausreichender zeitlicher und modal­er Auflösung, die Which‑Path‑Information eliminiert; nicht anwendbar auf unterscheidbare Teilchen, Fermionen oder wenn Detektorfehler und klassische Korrelationen dominieren.

Semantische Spannung

Wird oft mit klassischem Intensitätsbunching aus incoherenten Quellen verwechselt; die Spannung besteht zwischen quantenmechanisch bedingten Austauschkorrelationen und klassischen statistischen Intensitätsschwankungen.

Synthese

Bunching ist die messbare Folge bosonischer Symmetrie und Indistinguishability, die erhöhte gemeinsame Detektionswahrscheinlichkeiten erzeugt; es wird mittels g(2)-Messungen identifiziert und von klassischen Effekten abgegrenzt.