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Quantum and classical phase-space dynamics of a free-electron laser

Carmesin, C. Moritz ; Kling, Peter ; Giese, Enno ; Sauerbrey, Roland ; Schleich, Wolfgang P. (2024)
Quantum and classical phase-space dynamics of a free-electron laser.
In: Physical Review Research, 2020, 2 (2)
doi: 10.26083/tuprints-00027041
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In a quantum mechanical description of the free-electron laser (FEL), the electrons jump on discrete momentum ladders, while they follow continuous trajectories according to the classical description. In order to observe the transition from quantum to classical dynamics, it is not sufficient that many momentum levels are involved. Only if additionally the initial momentum spread of the electron beam is larger than the quantum mechanical recoil, caused by the emission and absorption of photons, the quantum dynamics in phase space resembles the classical one. Beyond these criteria, quantum signatures of averaged quantities like the FEL gain might be washed out.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Carmesin, C. Moritz ; Kling, Peter ; Giese, Enno ; Sauerbrey, Roland ; Schleich, Wolfgang P.
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Quantum and classical phase-space dynamics of a free-electron laser
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 1 August 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2020
Ort der Erstveröffentlichung: College Park, MD
Verlag: American Physical Society
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Physical Review Research
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 2
(Heft-)Nummer: 2
Kollation: 15 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00027041
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/27041
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Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

In a quantum mechanical description of the free-electron laser (FEL), the electrons jump on discrete momentum ladders, while they follow continuous trajectories according to the classical description. In order to observe the transition from quantum to classical dynamics, it is not sufficient that many momentum levels are involved. Only if additionally the initial momentum spread of the electron beam is larger than the quantum mechanical recoil, caused by the emission and absorption of photons, the quantum dynamics in phase space resembles the classical one. Beyond these criteria, quantum signatures of averaged quantities like the FEL gain might be washed out.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-270415
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Hinterlegungsdatum: 01 Aug 2024 12:59
Letzte Änderung: 05 Sep 2024 09:25
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