論文の概要: Probing Single-Particle Spatial Extent With Helical Neutron Wavefronts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.22292v1
• Date: Sun, 21 Jun 2026 01:30:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 19:22:52.386128
• Title: Probing Single-Particle Spatial Extent With Helical Neutron Wavefronts
• Title（参考訳）: ヘリカル中性子波面を用いた単一粒子空間定数の探索
• Authors: D. Sarenac, O. Lailey, C. W. Clark, D. G. Cory, H. Ekinci, D. V. Garrad, M. G. Huber, L. Matthews, N. Shentevski, P. R. Vadnere, D. A. Pushin,
• Abstract要約: ヘリカル中性子状態は、ピーク半径が横波束の範囲に依存する環状強度プロファイルを生成する。 これらの結果は、逆コヒーレンス長と単粒子波束の幅が異なる物理量であることを示す直接的な実験的な証拠を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Distinguishing transverse coherence length from single-particle wavepacket extent is fundamentally challenging, as both manifest through spatial broadening of observed intensity profiles in conventional experiments. Here we introduce a method based on helical neutron wavefronts that enables this separation. Helical neutron states produce annular intensity profiles whose peak radius depends on the transverse wavepacket extent, while coherence length only contributes to profile broadening. In our experimental geometry we measure a beam divergence of ~1.1 mrad, corresponding to a transverse coherence length of ~180 nm. In contrast, the same measurement places a lower bound of >= 2 um on the spatial extent of the individual neutron wavepackets, more than an order of magnitude larger than the coherence length. These results provide direct experimental evidence that transverse coherence length and single-particle wavepacket extent are distinct physical quantities, resolving a longstanding source of confusion in the neutron literature.
• Abstract（参考訳）: 従来の実験で観測された強度プロファイルの空間的拡張により, 単一粒子の波束幅から横コヒーレンス長を識別することは, 基本的に困難である。 本稿では、この分離を可能にするヘリカル中性子波面に基づく手法を提案する。 ヘリカル中性子状態は、ピーク半径が横波束の範囲に依存する環状の強度プロファイルを生成するが、コヒーレンス長はプロファイルの拡大にのみ寄与する。 実験幾何学では、横コヒーレンス長 ~180 nm に対応する ~1.1 mrad のビーム発散を測定する。 対照的に、同じ測定では、個々の中性子波束の空間的範囲に、コヒーレンス長よりも1桁大きい >= 2 の低い境界を配置している。 これらの結果は、逆コヒーレンス長と単粒子波束幅が異なる物理量であることの直接的な実験的な証拠となり、中性子文学における長年の混乱の原因を解消した。

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