潜在光-光散射研究中光子背景的实验估计

高功率短脉冲激光为研究量子真空的强场效应提供了一条有前景的途径，例如在全光学 regime 下通过直接光子-光子散射。基于当今或近未来可实现的真实激光参数的理论预测表明，在碰撞的拍瓦激光脉冲中仅有少量光子发生散射，这需要单光子灵敏探测方案以及极好的时空滤波和背景抑制。在本文中，我们仅使用单个高功率激光脉冲在真空腔残余气体中紧聚焦，对该光子背景进行了实验研究。焦区被成像到一台单光子灵敏、时间门控的相机上。由于在我们的情况下预期无可探测的量子真空特征，该装置允许对背景贡献进行表征和初步抑制。对于所采用的装置，在残余气体压力低于 $1\times 10^{-4}$ mbar 时，由不完善光学元件表面散射占主导。文中讨论了将研究结果外推至与光子-光子散射研究相关的强度。