强场 QED 半经典方法的基准测试：强激光脉冲中的非线性 Compton 散射

与光子发射相关的反冲是超强电磁场中超相对论电子动力学行为的关键，这类强场存在于高强度激光-物质相互作用以及诸如中子星磁层等天体物理环境中。当光子能量变得与电子能量可比时，必须使用量子电动力学 (QED) 才能准确描述其动力学。然而，由于多粒子效应及电磁场的复杂结构，通常无法从强场 QED 直接计算相应的散射矩阵元。因此，这类相互作用采用半经典方法处理，利用在局部常场近似下计算出的速率，将概率性发射事件与经典电动力学相耦合。本文针对强激光脉冲中电子的非线性 Compton 散射，提供了该方法与精确 QED 计算的全面基准测试。我们发现，对于归一化振幅 $a_0 > 5$ 的情况，不仅光子谱之间在百分比量级上一致，模型对背景场吸收的预测也相吻合。我们讨论了改进数值方法的可能途径，以及研究结果对 QED 级联研究的启示。