自由电子束的拉姆齐型相位控制
光学
2020-06-05 v1
摘要
多条不同路径之间的干涉是量子物理的一个决定性特征，其中“路径”可能涉及实际的物理轨迹（如干涉测量中），或不同内禀（例如自旋）态之间的跃迁，或两者兼有。量子相干演化的一个标志是能够以保相方式多次与系统相互作用。这一原理支撑了强大的多维光学和核磁共振波谱及相关技术，包括用于原子钟的拉姆齐分离振荡场方法。先前已在原子、分子和量子点系统中确立，自由电子束光学量子态制备的最新进展表明此类概念可转移至超快电子成像与光谱领域。在此，我们展示了自由电子态与两个空间分离、相位可控的光学近场的序贯相干相互作用。超短电子脉冲在具有两个具有各向异性偏振响应的近场区域的定制纳米结构中受到作用。这两个近场的振幅和相对相位由入射偏振态独立控制，从而实现后续相互作用的相长与相消量子干涉。此类电子-光干涉仪的未来实现可能以阿秒精度前所未有地探测光学相位分辨的电子动力学和退相干机制。
引用
@article{arxiv.1605.00534,
title = {Ramsey-type phase control of free electron beams},
author = {Katharina E. Echternkamp and Armin Feist and Sascha Schäfer and Claus Ropers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00534},
year = {2020}
}