論文の概要: The Strong Field QED approach of the vacuum interaction processes at
ELI-NP
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09315v2
- Date: Thu, 31 Aug 2023 07:00:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-01 19:29:22.452952
- Title: The Strong Field QED approach of the vacuum interaction processes at
ELI-NP
- Title(参考訳): ELI-NPにおける真空相互作用過程の強磁場QEDアプローチ
- Authors: M.Pentia, C.R.Badita, D.Dumitriu, A.R.Ionescu, H.Petrascu
- Abstract要約: 本稿では,極光基盤 - 核物理学(ELI-NP)で研究できるSF-QEDプロセスの解析を行う。
最初の実験(E-144 SLAC)では、高エネルギー電子とレーザー光子の非線形QED相互作用の存在が確認された。
非線形で非摂動的多光子QED相互作用に対して、ファインマン図法は線形過程から非線形過程に適応しなければならない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The commissioning of the high power laser facility Extreme Light
Infrastructure - Nuclear Physics (ELI-NP) at Bucharest-Magurele (Romania)
allows the in-depth study of nonlinear interactions in Strong Field Quantum
Electrodynamics (SF-QED). The present paper analyzes the SF-QED processes
possible to study at ELI-NP. Carrying out such experiments will allow finding
answers to many fundamental QED questions. After a brief review of the first
experiment (E-144 SLAC) which confirmed the existence of nonlinear QED
interactions of high-energy electrons with photons of a laser beam, we
presented the fundamental QED processes that can be studied at ELI-NP in the
multi-photon regime along with the characteristic parameters of the laser beam
used in the QED interaction with electrons.
To prepare an experiment at ELI-NP, it is necessary to analyze both the
kinematics and the dynamics of the interactions. Therefore, we first reviewed
the kinematics of linear QED processes and then the corresponding Feynman
diagrams. For nonlinear, non-perturbative multi-photon QED interactions, the
Feynman diagram technique must be adapted from linear to nonlinear processes.
This is done by switching to quantum fields described by Dirac-Volkov dressed
states, of particles in an intense electromagnetic (EM) field. This allows the
evaluation of the amplitude of the physical processes and finally the
determination of the cross-sections of these processes.
SF-QED processes of multi-photon interactions with strong laser fields can be
investigated taking into account the characteristics of the ELI-NP facility in
the context of QED vacuum pair production of electron-positron pairs and
energetic gamma rays.
Finally, we present some similar experimental projects from other research
centers, in different stages of implementation.
- Abstract(参考訳): 高出力レーザー施設extreme light infrastructure - nuclear physics (eli-np) at bucharest-magurele (romania) は強磁場量子電磁力学 (sf-qed) における非線形相互作用の深い研究を可能にする。
本稿では,ELI-NPで研究できるSF-QEDプロセスを分析する。
このような実験を実行することで、多くの基本的なQED質問に対する回答を見つけることができる。
レーザービームの光子と高エネルギー電子の非線形QED相互作用の存在を確かめた最初の実験(E-144 SLAC)の簡単なレビューの後、電子とのQED相互作用に使用されるレーザービームの特性パラメータとともに、多光子状態のELI-NPで研究できる基本QEDプロセスを紹介した。
ELI-NPの実験を準備するためには、相互作用の運動学と力学の両方を分析する必要がある。
そこで,まず線形qed過程とそれに対応するファインマン図形のキネマティックスを考察した。
非線形、非摂動多光子qed相互作用では、ファインマン図法を線形から非線形プロセスに適応させなければならない。
これは、強い電磁場(EM)の粒子のディラック=ヴォルコフ状態によって記述された量子場に切り替えることによって行われる。
これにより、物理過程の振幅を評価し、最終的にこれらの過程の断面を決定することができる。
強いレーザー場と多光子相互作用のSF-QEDプロセスは、電子-陽電子対とエネルギー的ガンマ線のQED真空対生成の文脈において、ELI-NP施設の特性を考慮することができる。
最後に,他の研究センターによる同様の実験プロジェクトについて,実装の異なる段階で紹介する。
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