論文の概要: Vortex states and entanglement properties in multiphoton pair production

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.12475v1
• Date: Sun, 16 Nov 2025 06:27:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-18 14:36:24.190654
• Title: Vortex states and entanglement properties in multiphoton pair production
• Title（参考訳）: 多光子対生成における渦状態と絡み合い特性
• Authors: Hong-Hao Fan, Lie-Juan Li, Zhi-Hang Yao, Orkash Amat, Suo Tang, Bai-Song Xie,
• Abstract要約: 2レベルモデルによる円偏光場における多光子対の生成について検討する。 生成粒子の運動量分布には明らかな離散的な環構造があり、環半径はエネルギー保存によって吸収される光子の数によって主に制御される。 また, 生成粒子間のスピンの絡み合いについて検討し, 粒子の逆運動量の増加に伴い, 絡み合いが強くなることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the multiphoton pair production in circularly polarized field via two level model. There appears obvious discrete ring structures in the momentum distribution of the created particles, in which the ring radius is mainly controlled by the number of the photons absorbed in the creation with the energy conservation and could also be modulated by the spin of the created pair. These multiphoton rings become narrower when both of the pair particles' spin are aligned with the direction of the field rotation, and become broader if both spin are antiparallel to that direction. This spin-modulation can be simply understood with the angular momentum conservation, as less orbital angular momentum from the absorbed photons would be transferred to the created particles if their spins are aligned with the field rotation. The orbital angular momentum of the created particles is manifested as the vortex structure in the phase of the momentum distribution, and valued as the topological charge of this phase vortex. We also study the spin entanglement between the created particles, and reveal that the entanglement becomes stronger with the increase of the particles' transverse momentum, and gets sharp peak in the transition between different multiphoton rings, where the topological charge of the phase vortex is changed.
• Abstract（参考訳）: 2レベルモデルによる円偏光場における多光子対の生成について検討する。 生成粒子の運動量分布には明らかな離散的な環構造があり、環半径はエネルギー保存によって吸収される光子の個数によって主に制御され、生成した対のスピンによって変調される。 これらの多光子環は、二つの粒子のスピンが場の回転の方向に沿っているときより狭くなり、両方のスピンがその方向に対して反平行であればより広くなる。 このスピン変調は、吸収された光子からの軌道角運動量が少なく、スピンが磁場回転に一致している場合、生成粒子に転移されるため、角運動量保存によって簡単に理解することができる。 生成粒子の軌道角運動量は運動量分布の位相における渦構造として表され、この位相渦の位相電荷として評価される。 また, 生成粒子間のスピンの絡み合いについて検討し, 粒子の逆運動量の増加に伴い絡み合いが強くなり, 相渦のトポロジカル電荷が変化する多光子環間の遷移で鋭いピークに達することを明らかにした。

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