其他
北京大学团队在强量子光场下氢原子光电离研究中取得进展
利用QOSFA模型,研究团队模拟了强压缩态光场与电离氢原子相互作用过程,揭示了其特有的光电子干涉行为。
课题组合作发展了一套基于广义Glauber P表象量子光学修正的强场近似理论(quantum optical-corrected strong-field approximation, QOSFA)。利用QOSFA模型,团队分别计算了强相干态和压缩态光场下氢原子电离的光电子动量分布。
在强经典光场(相干态)下,光电子动量谱会呈现激光周期间干涉环(能量上表现为阈上电离光电子峰),如图1(a)。而当氢原子被强压缩光电离时,光电子动量谱的阈上电离峰消失,并且只能观察到激光周期内形成的电子干涉结构[图1(b)]。
通过鞍点近似方法,研究团队发现压缩态光场的量子涨落导致隧穿电子波包的相位随着光场演化存在不确定度[图2(a)和图2(b)],它进一步影响着不同时刻出射电子的相干性,并且调制了它们之间的干涉结构。
研究团队还发现光电子积累的相位不确定度会导致电离率随着光电子在激光场中的运动而降低。如图2(c)所示,在一个激光脉冲包络内,较早电离的电子波包(图2(c)中的W1),其电离率的衰减程度明显大于更晚电离的电子波包(图2(c)中的W4)。这是因为较晚电离的电子波包在压缩光场中积累的相位不确定度小。因此末态的电子电离率受到了不同程度的调制[图2(e)]。最终,光电子动量分布体现为较晚电离的电子波包W3和电子波包W4的周期内干涉。
|qu|cryovac>