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Synthetic Dimensions Using Ultrafast Free Electrons
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-08-27 , DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00439 Yiming Pan 1 , Bin Zhang 2 , Daniel Podolsky 1
ACS Photonics ( IF 6.5 ) Pub Date : 2024-08-27 , DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00439 Yiming Pan 1 , Bin Zhang 2 , Daniel Podolsky 1
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We propose a synthetic dimension for ultrafast free electrons based on the discrete energy sidebands in photon-induced near-field electron microscopy (PINEM). The PINEM synthetic dimension can offer a powerful way to coherently shape or modulate free-electron wave functions in systems such as ultrafast transmission electron microscopes, dielectric laser accelerators, and quantum free-electron lasers. As examples of this paradigm, we demonstrate Bloch oscillations, diffraction management, and linear optics effects such as Talbot self-imaging in the PINEM lattice. These effects show the potential of PINEM synthetic dimensions as a novel quantum simulation platform.
中文翻译：
使用超快自由电子的合成尺寸
我们提出了基于光子诱导近场电子显微镜（PINEM）中离散能量边带的超快自由电子的合成维度。 PINEM 合成维度可以提供一种强大的方法来相干地塑造或调制超快透射电子显微镜、介电激光加速器和量子自由电子激光器等系统中的自由电子波函数。作为该范式的示例，我们演示了布洛赫振荡、衍射管理和线性光学效应，例如 PINEM 晶格中的塔尔博特自成像。这些效应显示了 PINEM 合成维度作为新型量子模拟平台的潜力。
更新日期：2024-08-27
中文翻译：
使用超快自由电子的合成尺寸
我们提出了基于光子诱导近场电子显微镜（PINEM）中离散能量边带的超快自由电子的合成维度。 PINEM 合成维度可以提供一种强大的方法来相干地塑造或调制超快透射电子显微镜、介电激光加速器和量子自由电子激光器等系统中的自由电子波函数。作为该范式的示例，我们演示了布洛赫振荡、衍射管理和线性光学效应，例如 PINEM 晶格中的塔尔博特自成像。这些效应显示了 PINEM 合成维度作为新型量子模拟平台的潜力。
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