自由电子的相干性辐射损耗：一种长程量子现象

量子物理支配着微小物体在微观尺度上相互作用时的动力学。然而，涉及宏观距离的量子关联可在纠缠光子之间以及低温下的原子气体和物质波中观察到。带电粒子与扩展物体之间电磁耦合的长程性质也可能引发大距离上的量子现象。在此，我们揭示了一种涉及宏观距离并导致相干性几乎完全耗尽的量子力学表现，该相干性与远处扩展物体存在时电子-辐射耦合所产生的自由电子哪条路径干涉相关。这是一种普遍效应，我们通过对与半无限大金属板相互作用的双路径电子束的严格理论分析加以说明，并发现路径间相干性在零温下与路径间距成比例地消失，在有限温度下则指数性地消失。所研究的大距离 regime 涉及电子与辐射模式的耦合，该耦合由材料结构处的衍射辅助，但无任何材料激发的参与。除了这一宏观量子现象的基础兴趣外，我们的结果提出了一种测量真空温度以及非破坏性探测远处物体存在的方法。