論文の概要: Elastic Recoil Imprinted on Free-electron Radiation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04383v1
• Date: Thu, 7 Dec 2023 15:52:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-08 14:18:02.130947
• Title: Elastic Recoil Imprinted on Free-electron Radiation
• Title（参考訳）: 自由電子放射にインプリントされた弾性反動
• Authors: Xihang Shi, Lee Wei Wesley Wong, Sunchao Huang, LiangJie Wong, Ido Kaminer
• Abstract要約: 我々は、このエネルギー格差をバイパスする、根本的に異なる電子放射現象を同定する。 この現象は、基本的な放射過程に影響を与える自由電子弾性リコイルから生じる。 これらの量子放射特性は、ナノフォトニクスと量子光学によって促進されるコンパクトなコヒーレントX線源の開発を導く可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Free-electron radiation phenomena are treated almost exclusively with classical electrodynamics, despite the intrinsic interaction being that of quantum electrodynamics. The lack of quantumness arises from the vast disparity between the electron energy and the much smaller photon energy, creating a small cross-section that makes quantum effects negligible. Here we identify a fundamentally distinct phenomenon of electron radiation that bypasses this energy disparity, and thus displays extremely strong quantum features. This phenomenon arises from free-electron elastic recoil, which can influence fundamental radiation processes in ways thought so far to necessitate inelastic scattering. The underlying reason for the quantum radiation features, which have no counterparts in classical theory, is the entanglement between each elastically recoiled electron and the photons it emitted. We show that this phenomenon is more accessible than all other types of quantum features in free-electron radiation and can be detected in current experimental setups such as electron microscopes. These quantum radiation features could guide the development of compact coherent X-ray sources facilitated by nanophotonics and quantum optics.
• Abstract（参考訳）: 自由電子放射現象は、量子電気力学の固有相互作用にもかかわらず、ほとんどが古典電気力学によって扱われる。 量子性の欠如は、電子エネルギーとずっと小さな光子エネルギーとの間の大きな格差から生じ、量子効果を無視できる小さな断面積を生み出す。 ここでは、このエネルギー格差を回避し、非常に強い量子特性を示す電子放射の基本的な現象を特定する。 この現象は、非弾性散乱を必要とすると考えられる基本的な放射過程に影響を与える自由電子弾性リコイルから生じる。 量子放射の特徴の根本的な理由は、古典理論では対応するものを持たないが、それぞれの弾性的に反動した電子と放出される光子の間の絡み合いである。 我々は、この現象が自由電子放射における他の種類の量子的特徴よりもアクセスしやすく、電子顕微鏡のような現在の実験装置で検出できることを示した。 これらの量子放射特性は、ナノフォトニクスと量子光学によって促進されるコンパクトなコヒーレントX線源の開発を導く可能性がある。

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