論文の概要: The Darkfield Approach to Measuring Vacuum Birefringence and Light-by-Light Couplings -- A Proof-of-Principle Experiment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.11649v1
- Date: Fri, 13 Jun 2025 10:23:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-16 17:50:49.751201
- Title: The Darkfield Approach to Measuring Vacuum Birefringence and Light-by-Light Couplings -- A Proof-of-Principle Experiment
- Title（参考訳）: 真空複屈折と光対結合のダークフィールドによる測定 -原理実証実験-
- Authors: Michal Smíd, Pooyan Khademi, Carsten Bähtz, Erik Brambrink, Jindrich Chalupsky, Tom E. Cowan, Samuele Di Dio Cafiso, Sebastian Göde, Jörg Grenzer, Vera Hajkova, Peter Hilz, Willi Hippler, Hauke Höpner, Alzbeta Horynova, Oliver Humphries, Simon Jelinek, Libor Juha, Felix Karbstein, Alejandro Laso-Garcia, Robert Lötzsch, Aimé Mathéron, Gerhard G. Paulus, Lisa Randolph, Alexander Sävert, Hans-Peter Schlenvoigt, Jan Patrick Schwinekendorf, Thomas Stöhlker, Toma Toncian, Maxim Valialshchikov, Edgar Weckert, Colin Wessel, Matt Zepf,
- Abstract要約: 非線形真空応答は、XFEL放射による強集束高強度レーザー場を探索しても非常に小さい。
欧州X線自由電子レーザーの高エネルギー密度科学機器を用いて,本手法の実証実験を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.269836510794505
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Vacuum fluctuations give rise to effective nonlinear interactions between electromagnetic fields. These generically modify the characteristics of light traversing a strong-field region. X-ray free-electron lasers constitute a particularly promising probe, due to their brilliance, the possibility of precise control and favourable frequency scaling. However, the nonlinear vacuum response is very small even when probing a tightly focused high-intensity laser field with XFEL radiation and direct measurement of light-by-light scattering of real photons and the associated fundamental physics constants of the quantum vacuum has not been possible to date. Achieving a sufficiently good signal-to-background separation is key to a successful quantum vacuum experiment. To master this challenge, a darkfield detection concept has recently been proposed. Here we present the results of a proof-of-principle experiment validating this approach at the High Energy Density scientific instrument of the European X-Ray Free Electron Laser.
- Abstract（参考訳）: 真空揺らぎは、電磁場間の効果的な非線形相互作用を引き起こす。
これらは、強磁場領域を横断する光の特性を総称的に修正する。
X線自由電子レーザーは、その輝き、正確な制御の可能性、好ましい周波数スケーリングのため、特に有望なプローブを構成する。
しかし、XFEL放射による密集高強度レーザー場と実光子と関連する量子真空の物理定数の光による散乱を直接測定する場合においても、非線形真空応答は非常に小さい。
十分に良い信号と背景の分離を達成することが、量子真空実験の成功の鍵となる。
この課題を克服するために、最近ダークフィールド検出の概念が提案されている。
ここでは、欧州X線自由電子レーザーの高エネルギー密度科学機器において、この手法を検証した実証実験の結果を示す。
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