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多脉冲电场序列诱导的电子-正电子对产生:时间延迟随机性的影响

量子物理 2025-12-18 v1 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们通过求解量子 Vlasov 方程,研究了交替符号时变电场脉冲序列中电子-正电子对(EPP)的产生。具体而言,我们关注具有连续脉冲间随机时间延迟的类 Sauter 脉冲序列,这些延迟从高斯分布中抽取,波动程度由分布的标准差 σT\sigma_T 控制。我们发现增大 σT\sigma_T 会导致纵向动量谱的显著变化。众所周知的多缝干涉类似的条纹图案发生了显著改变。平均谱呈现出稳健的高斯型包络和残余振荡,后者在中心动量区域更为显著。特别地,我们发现在某些情况下,随机时间延迟导致包含 NN 个脉冲的脉冲序列分布函数中心峰值的显著增强。例如,对于 N=20N=20 个脉冲,σT31\sigma_T \approx 31 [m1][m^{-1}](约为平均时间延迟的 17%)使中心峰值增加了近十倍,而当 σT50\sigma_T \approx 50 [m1][m^{-1}](约为平均时间延迟的 27%)时,增幅达到 10310^3。这可能为优化多脉冲电场构型开辟新可能性,并为旨在最大化 EPP 产生的未来实验设计提供指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.13722,
  title  = {Electron-positron pair creation induced by multi-pulse train of electric fields: effect of randomness in time-delay},
  author = {Deepak Sah and Manoranjan P. Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13722},
  year   = {2025}
}