論文の概要: Strong coupling of virtual negative states in the Kapitza-Dirac effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.07157v1
• Date: Mon, 12 Jan 2026 03:11:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-13 19:08:01.192066
• Title: Strong coupling of virtual negative states in the Kapitza-Dirac effect
• Title（参考訳）: カピツァ・ディラック効果における仮想負状態の強いカップリング
• Authors: Qianlong Wang, Sven Ahrens, Baifei Shen,
• Abstract要約: 負の状態は、2光子Kapitza-Dirac効果の量子力学における回折振幅に支配的に寄与することを示す。 我々の数値解は強いレーザー場を仮定するが、解析解は任意の低磁場振幅に対して負の状態結合が支配的であることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.26842402050832
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Negative states are an intrinsic property of relativistic quantum theory and related to anti-particles in the context of the Dirac sea concept. We show that negative states can dominantly contribute to the diffraction amplitude in the quantum dynamics of the two-photon Kapitza-Dirac effect. We draw our conclusion by investigating solutions from time-dependent perturbation theory, where the perturbative solutions are in match with numeric solutions of the relativistic quantum system and also with the numeric and analytic solutions from the relativistic equations of motion of a classical point-like electron in an external standing wave light field. While our numeric solutions assume a strong laser field, the analytic solutions indicate that negative state coupling remains dominant for arbitrary low field amplitudes, where in the single-photon case (Compton scattering) negative state coupling can be mathematically associated with the interaction of a virtual electron-positron pair in the context of a quantized theory in old-fashioned perturbation theory.
• Abstract（参考訳）: 負の状態は相対論的量子論の本質的な性質であり、ディラック海の概念の文脈における反粒子と関連している。 負の状態は、2光子Kapitza-Dirac効果の量子力学における回折振幅に支配的に寄与することを示す。 時間依存摂動理論では、摂動解は相対論的量子系の数値解と一致し、また古典的点状電子の相対論的運動方程式から得られる数値的および解析的解と一致する。 我々の数値解は強いレーザー場を仮定するが、解析解は任意の低磁場振幅に対して負の状態カップリングが支配的であることを示し、そこでは単光子の場合(コンプトン散乱)の負状態カップリングは、昔ながらの摂動理論における量子化理論の文脈における仮想電子-陽電子対の相互作用と数学的に関連付けられる。

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