通过非线性康普顿散射操控 $\gamma$ 射线超posed 涡旋态

$\gamma$ 射线涡旋态在叠加态对光核、高能和强场物理具有重要应用。然而，其在 $\gamma$ 射线范数下的受控生成仍是巨大挑战。本文提出一种新方法，通过由多频圆偏振激光场驱动的非线性康普顿散射生成具有可控轨道角动量（OAM）分离 $\Delta\ell^\prime$ 和模权重的叠加态 $\gamma$ 射线。我们构建强场量子电动力学（QED）框架揭示底层机制并计算辐射概率。在本方法中，叠加态源于携带不同OAM的能量退化多光路径之间的干涉。对于双频场，OAM分离为 $\Delta\ell'=\nu\mp1$（上/下符号对应相等/相反螺旋性），模权重可由激光强度调节，$\nu$ 为频率比。本方法产生的可控叠加态 $\gamma$ 射线涡旋态在强场QED和核光子学中具有重要应用。