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。
関連論文リスト
- Directional spontaneous emission in photonic crystal slabs [49.1574468325115]
自発放出は、励起量子エミッタが量子ゆらぎによって基底状態に緩和される基本的な平衡過程である。
これらの光子を介する相互作用を修正する方法の1つは、エミッターの双極子放射パターンを変更することである。
我々の研究は、これらの方向の放出パターンと前述の変数の相互作用を詳しく調べ、未発見の量子光学現象を微調整する可能性を明らかにした。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-04T15:35:41Z) - The maximum refractive index of an atomic crystal $\unicode{x2013}$ from
quantum optics to quantum chemistry [52.77024349608834]
原子密度関数としての原子配列の順序付けの指数について検討する。
量子光学では、理想的な光-物質相互作用が単一モードの性質を持つことを示す。
量子化学の開始時に、2つの物理機構が非弾性または空間的多モード光散乱過程を開封する方法を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-20T10:29:12Z) - Quantum interaction of sub-relativistic aloof electrons with mesoscopic
samples [91.3755431537592]
相対論的電子は、ナノメートルサイズの試料と相互作用する際に、非常にわずかな波長のパケット歪みと無視可能な運動量リコイルを経験する。
古典的な点電荷として高速電子をモデル化することは、エネルギー損失スペクトルの極めて正確な理論的予測を与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T15:22:37Z) - Observation of 2D Cherenkov radiation [3.8781681989221672]
次元が小さくなると、自由電子放射の特性は根本的に変化すると予測される。
チェレンコフ表面波の最初の観測で、自由電子は2次元で伝播する狭帯域フォトニック準粒子を放出する。
我々の結果は、自由電子は常に古典的な光を放出せず、光子と絡み合うことができるという最近の理論予測を支持している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-03T13:12:34Z) - Free Electrons Can Induce Entanglement Between Photons [0.0]
光子の絡み合いは量子力学の基本的な特徴である。
電子顕微鏡の最近の発展により、自由電子と光の間の量子相互作用を制御することができる。
自由電子は光の絡み合いや束縛を生じさせる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-28T15:42:20Z) - Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。
核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。
核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T16:23:47Z) - Imprinting the quantum statistics of photons on free electrons [0.15274583259797847]
自由電子-光相互作用における光子の量子統計効果を観測する。
我々は、ポアソニアンから超ポアソニアンへの連続的な相互作用と熱統計を実証する。
本研究は, 自由電子系非破壊量子トモグラフィーによる光の量子トモグラフィーを示唆し, アト秒とサブA空間分解能顕微鏡の併用に向けた重要なステップとなる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-07T08:16:21Z) - Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon
correlations [151.77380156599398]
量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。
我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-11T17:49:52Z) - Ultrafast non-destructive measurement of the quantum state of light
using free electrons [0.0]
光の完全量子状態の量子光学的検出に自由電子を用いることを提案する。
量子光との相互作用の前後における電子の正確な制御が、光子統計の抽出にどのように役立つかを示す。
我々の研究は、電子-光相互作用の超高速持続時間、高非線形性、非破壊性を利用する新しい種類の光検出器への道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-22T14:59:31Z) - Shaping Quantum Photonic States Using Free Electrons [0.0]
光キャビティ中の自由電子と光子の量子相互作用を用いた光子統計の定式化について検討する。
光の様々な量子状態が、入力光と電子状態の司法的選択によって生成される。
任意の電子-光子量子状態の自由度を利用することにより、出力フォトニック状態の統計と相関の完全な制御を達成することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-02T20:59:44Z) - Quantum Hall phase emerging in an array of atoms interacting with
photons [101.18253437732933]
位相量子相は現代物理学の多くの概念の根底にある。
ここでは、トポロジカルエッジ状態、スペクトルランダウレベル、ホフスタッターバタフライを持つ量子ホール相が、単純な量子系に出現することを明らかにする。
このようなシステムでは、古典的なディックモデルによって記述されている光に結合した2レベル原子(量子ビット)の配列が、最近、低温原子と超伝導量子ビットによる実験で実現されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-18T14:56:39Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。