論文の概要: Free-Electron Shaping Using Quantum Light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.00957v2
- Date: Tue, 26 Jan 2021 18:12:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 06:38:02.437262
- Title: Free-Electron Shaping Using Quantum Light
- Title（参考訳）: 量子光を用いた自由電子整形
- Authors: Valerio Di Giulio and F. Javier Garc\'ia de Abajo
- Abstract要約: ここでは、コヒーレントレーザー励起を量子光との相互作用によって置き換えることで、電子パルスの整形、圧縮、統計の制御を改善することができることを示す。
位相印加光により圧縮を加速し, 振幅印加により超短パルスの2パルスプロファイルを生成する。
生成された電子パルスは、光学的タルボット効果と完全に類似した周期的復活を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Controlling the wave function of free electrons is important to improve the
spatial resolution of electron microscopes, the efficiency of electron
interaction with sample modes of interest, and our ability to probe ultrafast
materials dynamics at the nanoscale. In this context, attosecond electron
compression has been recently demonstrated through interaction with the near
fields created by scattering of ultrashort laser pulses at nanostructures
followed by free electron propagation. Here, we show that control over electron
pulse shaping, compression, and statistics can be improved by replacing
coherent laser excitation by interaction with quantum light. We find that
compression is accelerated for fixed optical intensity by using phase-squeezed
light, while amplitude squeezing produces ultrashort double-pulse profiles. The
generated electron pulses exhibit periodic revivals in complete analogy to the
optical Talbot effect. We further reveal that the coherences created in a
sample by interaction with the modulated electron are strongly dependent on the
statistics of the modulating light, while the diagonal part of the sample
density matrix reduces to a Poissonian distribution regardless of the type of
light used to shape the electron. The present study opens a new direction
toward the generation of free electron pulses with additional control over
duration, shape, and statistics, which directly affect their interaction with a
sample.
- Abstract（参考訳）: 自由電子の波動関数の制御は、電子顕微鏡の空間分解能、興味のある試料モードとの電子相互作用の効率、ナノスケールでの超高速物質ダイナミクスの観測能力を改善するために重要である。
この文脈で、アト秒電子圧縮は、ナノ構造における超短パルスの散乱と自由電子伝播による近接場との相互作用によって最近実証されている。
ここでは、コヒーレントレーザー励起を量子光との相互作用によって置き換えることで、電子パルス整形、圧縮、統計の制御を改善することができることを示す。
位相印加光により圧縮を加速し, 振幅印加により超短パルスの2パルスプロファイルを生成する。
生成された電子パルスは、光学タルボット効果と完全に類似した周期的復活を示す。
さらに, 変調電子と相互作用して生成したコヒーレンスが変調光の統計に強く依存するのに対し, 試料密度行列の対角部は電子を形成するのに用いられる光の種類に関わらずポアソニアン分布に還元されることを明らかにした。
本研究は, 試料との相互作用に直接影響を及ぼす持続時間, 形状, 統計の制御を付加した自由電子パルス生成への新たな方向を開く。
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