通过电子叠层衍射成像对传播物质波进行模态分解

我们利用叠层衍射成像（一种相位恢复成像技术），首次通过实验证明，从扩展源发出的部分相干高能物质（电子）波可以分解为一组相互独立的最小秩模态。部分相干性显著决定了电子显微镜的光学传递特性，因此已有大量关于该主题的研究。然而，以往的研究采用干涉测量形式来确定波场中离散点之间的空间相干性。在此，我们使用密度矩阵推导出电子叠层衍射成像的正式量子力学描述，并利用它来测量传播物质波场的空间相干性的完整描述，至少达到我们所能获得测量的基本不确定性范围内。