Bose凝縮

ボーズ粒子は低温でボーズ凝縮を起こします。
このとき条件として化学ポテンシャルが0を要請します。
一方光子はボーズ粒子であり化学ポテンシャルが0です。
光子はボーズ凝縮するんでしょうか??
お願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： leo-ultra 回答日時： 2007/06/21 00:57

＃２さん>　光子は粒子数が変化できるので、

そのまま温度を下げていくと
Bose凝縮する前に粒子数がほぼ零になってしまいそうな気がしますが、

でしゃばって私なりの回答を書かせていただけば、
「光は温度を下げる必要はないのです。」
物質でBose凝縮を起こさせるために温度を下げるのは
ある温度以下で化学ポテンシャルがゼロになるのですが、光の場合はどんな温度でも常にゼロです。

光子は常にBose凝縮しているのです。
それじゃ凝集しているエネルギーが一番低い状態はなにかというと、調和振動子（ｎ＋1/2)のｎ＝０の状態です。
真空のゼロ点振動です。常にこのモードが凝集していうわけですが、観測する手段がありません。

私もNo.2,3さんと同様にレーザーは似てるかもしれませんが、Bose凝縮だと思いません。

Bose凝縮は少なくとも最初の定義として、熱平衡での話しです。レーザーは熱平衡ではありません。

最近の原子レーザーというのは、定義が拡張されているのか、よくわかりません。

No.3 回答者： YHU00444 回答日時： 2007/06/19 19:03

横レスですが、レーザーとBECの関係は↓が詳しい様です。

http://natto.2ch.net/sci/kako/1005/10052/1005238 …

要約しますと、レーザー装置内の光学装置も含めて一つの系と見なして、その系での光の式を記述すると、ある適当な近似（原子の平均場近似）の下でギンツブルグ・ランダウ方程式と同型になる（のでBECと見なせる）、ということらしい。

ただ、私自身としては、それはあくまでレーザーの系がBECと同様に振る舞うという話で、それをもって真空中の光子までBECの何のと言ってしまうのはさすがに無理があるだろう、と。
真空中の光子に関しては、やはりANo.2のご回答のとおりで、BECは光子のエネルギーゼロのトリビアルな状態と見るのが正解だと思います。

No.2 回答者： nomercy 回答日時： 2007/06/19 05:44

ANo.1に対して質問なのですが、

光子は粒子数が変化できるので、
そのまま温度を下げていくと
Bose凝縮する前に粒子数がほぼ零になってしまいそうな気がしますが、
この点はどうなのでしょうか？

No.1 回答者： ojisan7 回答日時： 2007/06/19 00:02

光子のボーズ凝縮したものが、「レーザー」だという解釈ができるのではないでしょうか。

逆に、気体原子をBose凝縮したものが、最近話題の「原子波レーザー」ですね。

参考URL：http://www.jst.go.jp/pr/announce/19991217/index. …