論文の概要: Observability of the superkick effect within a quantum-field-theoretical
approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01323v2
- Date: Mon, 24 Jan 2022 05:26:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 06:42:58.339670
- Title: Observability of the superkick effect within a quantum-field-theoretical
approach
- Title（参考訳）: 量子場理論におけるスーパーキック効果の観測可能性
- Authors: Igor P. Ivanov, Bei Liu, Pengming Zhang
- Abstract要約: 軸に近い光渦に配置された原子は、光子を吸収すると、渦光場の任意の平面波成分の逆運動量よりもはるかに大きい横運動量を得ることができる。
この効果を量子場理論(QFT)フレームワークで研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.712310463095685
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: An atom placed in an optical vortex close to the axis may, upon absorbing a
photon, acquire a transverse momentum much larger than the transverse momentum
of any plane-wave component of the vortex lightfield. This surprising
phenomenon dubbed superkick has been clarified previously in terms of the atom
wave packet evolution in the field of an optical vortex treated classically.
Here, we study this effect within the quantum field theoretical (QFT)
framework. We consider collision of a Bessel twisted wave with a compact
Gaussian beam focused to a small focal spot $\sigma$ located at distance $b$
from the twisted beam axis. Through a qualitative discussion supported by exact
analytical and numerical calculations, we recover the superkick phenomenon for
$\sigma \ll b$ and explore its limits when $\sigma$ becomes comparable to $b$.
On the way to the final result within the QFT treatment, we encountered and
resolved apparent paradoxes related to subtle issues of the formalism. These
results open a way to a detailed QFT exploration of other superkick-related
effects recently suggested to exist in high-energy collisions.
- Abstract（参考訳）: 軸に近い光渦に配置された原子は、光子を吸収すると、渦光場の任意の平面波成分の逆運動量よりもはるかに大きい横運動量を得ることができる。
スーパーキックと呼ばれるこの驚くべき現象は、古典的に扱われる光学渦の分野における原子波パケットの進化の観点で以前明らかにされてきた。
ここでは、量子場理論(qft)の枠組みでこの効果を研究する。
我々は、ベッセルツイスト波とコンパクトなガウスビームの衝突を、ツイストビーム軸からの距離b$の小さな焦点点$\sigma$に焦点を当てて検討する。
正確な解析的および数値計算によって支持される定性的な議論を通じて、$\sigma \ll b$ のスーパーキック現象を回復し、$\sigma$ が$b$ に匹敵するときにその限界を探索する。
QFT治療の最終結果に至り, 形式主義の微妙な問題に関連する明らかなパラドックスに遭遇し, 解決した。
これらの結果は、高エネルギー衝突における他のスーパーキック関連効果の詳細なQFT探索への道を開く。
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