論文の概要: Optical manipulation of matter waves

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07257v2
• Date: Tue, 15 Mar 2022 10:48:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 03:29:01.522591
• Title: Optical manipulation of matter waves
• Title（参考訳）: 物質波の光学的操作
• Authors: Kamran Akbari, Valerio Di Giulio, and F. Javier Garc\'ia de Abajo
• Abstract要約: 物質波は光学場との非弾性相互作用により光学的に操作可能であることを示す。 結果は、顕微鏡、分光、光-原子相互作用に関連する新しい基本的な現象の探索のための強力なツールとして、物質波の光学的操作を支援する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Light is extensively used to steer the motion of atoms in free space, enabling cooling and trapping of matter waves through ponderomotive forces and Doppler-mediated photon scattering. Likewise, light interaction with free electrons has recently emerged as a versatile approach to modulate the electron wave function for applications in ultrafast electron microscopy. Here, we combine these two worlds by theoretically demonstrating that matter waves can be optically manipulated via inelastic interactions with optical fields, allowing us to modulate the translational wave function and produce temporally and spatially compressed atomic beam pulses. Specifically, we realize such modulation through stimulated photon absorption and emission by atoms traversing phase-matching evanescent optical fields generated upon light scattering by a nanostructure, but also via stimulated Compton scattering in free space without any assistance from material media. Our results support optical manipulation of matter waves as a powerful tool for microscopy, spectroscopy, and the exploration of novel fundamental phenomena associated with light-atom interactions.
• Abstract（参考訳）: 光は自由空間における原子の動きを制御し、雷動力やドップラー媒介光子散乱を通じて物質波の冷却とトラップを可能にする。 同様に、自由電子との光相互作用は、超高速電子顕微鏡への応用のための電子波動関数を変調するための汎用的アプローチとして最近登場した。 ここでは、これら2つの世界を理論的に組み合わせ、物質波が光学場との非弾性相互作用によって光学的に操作できることを示し、変換波動関数を変調し、時間的および空間的に圧縮された原子ビームパルスを生成する。 具体的には、ナノ構造による光散乱によって生じる位相整合エバネッセント光学場を透過する原子による光子吸収と放出の促進と、物質媒体の助けなしに自由空間における励起コンプトン散乱による変調を実現する。 本研究は, 物質波の光学的操作を顕微鏡, 分光, 光-原子相互作用に関連する新しい基本現象の探索の強力なツールとして支援する。

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