基于量子场论方法的超踢效应的可观测性

置于光涡旋轴线附近的原子的吸收一个光子后，可能获得远大于涡旋光场任一平面波分量横向动量的横向动量。这一被称为超踢的惊人现象此前已在将光学涡旋场作经典处理的原子波包演化中得到阐明。本文中，我们在量子场论（QFT）框架下研究该效应。我们考虑贝塞尔扭曲波与聚焦于距扭曲波轴距离 $b$ 处小焦点 $\sigma$ 的紧凑高斯光束的碰撞。通过由精确解析与数值计算支撑的定性讨论，我们在 $\sigma \ll b$ 时重现了超踢现象，并探讨了当 $\sigma$ 与 $b$ 相当时该现象的极限。在 QFT 处理得到最终结果的过程中，我们遇到并解决了与该形式体系微妙问题相关的表观悖论。这些结果为详细 QFT 探索近期提出存在于高能碰撞中的其他超踢相关效应开辟了道路。