从占据数统计看自由电子激光辐射的量子态特征
量子物理
2021-12-01 v1 加速器物理
摘要
自由电子激光（FELs）所发射辐射的统计特征——无论是自放大自发辐射（SASE-FELs）还是种子辐射（seeded-FELs）——正受到越来越多的关注，因为此类光被用于探测物质的高能态及其动力学。尽管迄今实验研究主要集中于关联函数，本文我们将焦点转向重构辐射能态占据数的分布。为避免涉及大量光子时光子计数技术的相关缺陷，我们提出基于无点击事件统计、在能量本征基下对 FEL 辐射态对角元的最大似然重构。这一 FEL 辐射统计新方法的终极目的是实验确认 SASE-FEL 辐射呈现热占据数统计，而种子 FEL 光呈现相干态乃至激光典型的泊松统计。在此框架下，有趣的是本工作结果可推广至相干光脉冲的任何谐波产生过程，从而为研究由统计光子数涨落推得的原始显著量子特征在非线性光学过程中被保留的程度打开大门。
引用
@article{arxiv.2107.10726,
title = {Quantum state features of the FEL radiation from the occupation number statistics},
author = {Fabio Benatti and Stefano Olivares and Giovanni Perosa and Daniele Bajoni and Simone Di Mitri and Roberto Floreanini and Ludovico Ratti and Fulvio Parmigiani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10726},
year = {2021}
}
备注
8 + 10 pages, 5 figures