自由电子辐射中印刻的横向反冲
光学
2025-08-21 v2 量子物理
摘要
自由电子 X 射线辐射现象几乎完全用经典电动力学处理，尽管其内在相互作用属于量子电动力学范畴。量子性的缺失源于电子能量与远小于它的光子能量之间的巨大差距，导致截面很小，使得量子效应可以忽略。本文我们识别出一种根本不同的电子辐射现象，它绕过了这种能量差距，从而展现出极强的量子特征。当自由电子横向散射在辐射过程中发生时，这一现象便会出现，在每个横向反冲电子与其发射的光子之间产生纠缠。与传统的经典分析甚至先前的量子分析相比，这一现象深刻地改变了由晶体介导的自由电子辐射的特性。我们还分析了使用低发射度电子束和高分辨率 X 射线光谱仪探测这一现象的条件。这些量子辐射特征可以指导由纳米光子学和量子光学促进的紧凑型相干 X 射线源的发展。
引用
@article{arxiv.2312.04383,
title = {Transverse Recoil Imprinted on Free-Electron Radiation},
author = {Xihang Shi and Lee Wei Wesley Wong and Sunchao Huang and Liang Jie Wong and Ido Kaminer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04383},
year = {2025}
}