論文の概要: Driving electrons at needle tips strongly with quantum light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22464v1
• Date: Fri, 28 Mar 2025 14:22:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 15:28:56.654656
• Title: Driving electrons at needle tips strongly with quantum light
• Title（参考訳）: 量子光で強い針先端で電子を駆動する
• Authors: Jonas Heimerl, Andrei Rasputnyi, Jonathan Pölloth, Stefan Meier, Maria Chekhova, Peter Hommelhoff,
• Abstract要約: アト秒科学は、レーザーパルスの強い光学場を持つ光電子放出後の電子の駆動に依存している。 ブライト圧縮真空(BSV)は、強磁場物理学を駆動するのに十分な強度の光の量子状態である。 我々の発見は強磁場物理学と量子光学を橋渡し、BSVや他の量子光状態に関する洞察を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Attosecond science relies on driving electrons after photoemission with the strong optical field of a laser pulse, representing an intense classical coherent state of light. Bright squeezed vacuum (BSV) is a quantum state of light intense enough to drive strong-field physics. However, its mean optical electric field is zero, suggesting that, in a semiclassical view, electrons should not experience strong driving. The question arises if and how this quantum state of light can generate attosecond science signatures in strong-field photoemission. Here we show that the key signatures of strong-field physics - the high energy plateau and the 10-$U_\mathrm{p}$-cut-off - also appear under BSV driving of a needle tip, but only when we post-select electron energy spectra on the individual photon number of each BSV pulse. When averaging over many BSV shots, we observe broad energy spectra featuring no plateau. This suggests that BSV-driven electrons behave as if driven by an ensemble of coherent states of light. Our findings bridge strong-field physics and quantum optics, offering insights into BSV and other quantum light states. Our work paves the way for electron quantum state engineering and the use of strongly driven electrons as quantum light sensors.
• Abstract（参考訳）: アト秒科学は、光電子放出後の電子をレーザーパルスの強い光学場に頼り、光の強い古典的コヒーレント状態を表す。 ブライト圧縮真空(BSV)は、強磁場物理学を駆動するのに十分な強度の光の量子状態である。 しかし、平均的な光電場はゼロであり、半古典的な視点では、電子は強い駆動を経験すべきではないことを示唆している。 この疑問は、この光の量子状態が強磁場光電子放出においてアト秒の科学的なシグネチャを生成できるかどうかである。 ここでは、高エネルギープラトーと10-$U_\mathrm{p}$-cut-offという強磁場物理学のキーシグネチャが針先端のBSV駆動下にも現れるが、各BSVパルスの個々の光子数に対して電子エネルギースペクトルを選択した場合のみであることを示す。 多くのBSVショットを平均化すると、プラトーを特徴とする幅広いエネルギースペクトルが観測される。 これは、BSV駆動の電子が光のコヒーレントな状態の集合によって駆動されるかのように振る舞うことを示唆している。 我々の発見は強磁場物理学と量子光学を橋渡し、BSVや他の量子光状態に関する洞察を提供する。 我々の研究は、電子量子状態工学の道を開き、強い駆動電子を量子光センサーとして利用する。

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