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High-gain quantum free-electron laser: Long-time dynamics and requirements

Kling, Peter ; Giese, Enno ; Carmesin, C. Moritz ; Sauerbrey, Roland ; Schleich, Wolfgang P. (2021)
High-gain quantum free-electron laser: Long-time dynamics and requirements.
In: Physical Review Research, 3 (3)
doi: 10.1103/PhysRevResearch.3.033232
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

We solve the long-time dynamics of a high-gain free-electron laser in the quantum regime. In this regime each electron emits at most one photon on average, independently of the initial field. In contrast, the variance of the photon statistics shows a qualitatively different behavior for different initial states of the field. We find that the realization of a seeded quantum free-electron laser is more feasible than self-amplified spontaneous emission.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2021
Autor(en): Kling, Peter ; Giese, Enno ; Carmesin, C. Moritz ; Sauerbrey, Roland ; Schleich, Wolfgang P.
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: High-gain quantum free-electron laser: Long-time dynamics and requirements
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 10 September 2021
Verlag: APS physics
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review Research
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 3
(Heft-)Nummer: 3
DOI: 10.1103/PhysRevResearch.3.033232
URL / URN: https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRev...
Kurzbeschreibung (Abstract):

We solve the long-time dynamics of a high-gain free-electron laser in the quantum regime. In this regime each electron emits at most one photon on average, independently of the initial field. In contrast, the variance of the photon statistics shows a qualitatively different behavior for different initial states of the field. We find that the realization of a seeded quantum free-electron laser is more feasible than self-amplified spontaneous emission.

Zusätzliche Informationen:

Art.No.: 033232

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 05 Fachbereich Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik > Theoretische Quantenoptik
05 Fachbereich Physik > Institut für Angewandte Physik > Theoretische Quantenphysik
Hinterlegungsdatum: 18 Jul 2022 07:33
Letzte Änderung: 05 Jan 2023 12:24
PPN: 502556641
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