Un estado cuántico de un modo bosónico en el que la incertidumbre (varianza) de una cuadratura se reduce por debajo del nivel de un estado coherente a costa de un aumento de la incertidumbre en la cuadratura conjugada, coherente con el principio de incertidumbre de Heisenberg; se usa para mejorar la precisión en mediciones.

Principio

El squeezing cuántico redistribuye el producto de varianzas conjugadas de modo que una cuadratura tenga varianza sub‑shot‑noise mientras la otra está anti‑squeezed; se genera operativamente mediante interacciones no lineales como la conversión paramétrica o el four‑wave mixing y se representa con el operador de squeezing aplicado al vacío o a estados coherentes.

Demostración

Un vacío óptico comprimido inyectado en un interferómetro reduce el ruido en la cuadratura de fase medida por debajo del límite de ruido de disparo, mejorando la sensibilidad en detectores de ondas gravitacionales o en metrología óptica; de forma similar, el movimiento mecánico puede comprimirse para mejorar la detección de fuerzas.

Aplicación incorrecta

Suponer que el squeezing reduce el ruido cuántico total o que mejora automáticamente todos los canales de medida — el squeezing sólo ayuda en la cuadratura objetivo y se destruye con pérdidas, ineficiencia en la detección o elección incorrecta de la base de medida; confundir estados squeezeados puros con reducción de ruido clásica es también un uso indebido.

Consecuencia

Permite precisión por encima del límite cuántico estándar (límite de ruido de disparo) para observables concretos, constituye un recurso para generar entrelazamiento y en protocolos de información cuántica, y modifica estadísticas de fotones y distribuciones en el espacio de fases sin análogo clásico.

Inversión

Un estado coherente o térmico no presenta reducción de cuadratura: los estados coherentes tienen varianza mínima simétrica y los térmicos aumentan ambas varianzas; el anti‑squeezing subraya el compromiso inverso en el que la varianza de la cuadratura objetivo se agranda en lugar de reducirse.

Límite

Definido para modos bosónicos y en regímenes donde la no linealidad y las pérdidas permiten generar y preservar el squeezing; no aplicable a sistemas fermiónicos sin mapeo y degradado por decoherencia, ineficiencia y desacoplamiento modal.

Tensión semántica

Equilibra frente a estados coherentes (sin asimetría de cuadraturas) y a squeezings bimodales (que crean correlaciones EPR): el squeezing monomodal intercambia ruido cuadratural local por ruido aumentado en la cuadratura conjugada, mientras que procesos a dos modos comparten correlaciones entre modos, por lo que la elección depende de la tarea de medida o información.

Síntesis

Un estado comprimido es un estado bosónico no clásico producido por interacciones no lineales que concentra la incertidumbre cuántica en una cuadratura mientras la reduce en la conjugada, posibilitando metrología cuántica dirigida y sirviendo como bloque básico para generar entrelazamiento y protocolos de información cuántica cuando se controlan pérdidas y referencia de fase.