光激发的超快电子束空间电荷相互作用下的配对不稳定性

超快电子束是许多应用的关键，但高强度束中出现的空间电荷相互作用会导致能量耗散、相干性丧失和脉冲展宽。现有技术通过使用低通量束来缓解这些效应，使束的相干性延续至量子范畴。本文提出了一种新方法，将电子视为强相关的费米气体，而非仅仅是带电点粒子的集合。我们引入一种光激发的配对机制，生成两个电子之间的净吸引力，从而形成类似于超导体中准粒子的"飞行配对态"。借助光激发近场电子显微镜(PINEM)的应用场景，我们展示了通过单光子交换在PINEM电子之间产生的有效相互作用，可抑制本征库仑排斥力，使结构电磁场在近共振速度匹配 regime 下实现由光子引发的配对不稳定性。最后，我们分析了紧束中自由电子对的动力学，强调了利用相干浓度 Condensate 电子的潜力，这进一步可提高高强度电子束的相干性和多粒子关联。