Квантовая запутанность конечных частиц в процессе резонансного рождения электрона и электрон-позитронной пары при столкновении ультрарелятивистских электронов с сильной электромагнитной волной

С. П. Рощупкин, М. В. Шахов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Политехническая ул., 29, Санкт-Петербург 195251, Россия

Теоретически изучен резонансный процесс генерации электронов и электронно-позитронных пар при столкновении ультрарелятивистских электронов с сильной электромагнитной волной. В условиях резонанса промежуточный виртуальный гамма-квант становится реальным. В результате исходный процесс второго порядка по постоянной тонкой структуры эффективно распадается на два процесса первого порядка: стимулированный внешним полем эффект Комптона и стимулированный внешним полем процесс Брейта-Уиллера. Детально изучена резонансная кинематика процесса. Показано, что имеются два разных случая для энергий и углов вылета конечных частиц (электрона и электрон-позитронной пары), в которых реализуется их квантовая запутанность. В первом случае энергия и углы вылета конечных ультрарелятивистских частиц однозначно определяются параметрами стимулированного внешним полем эффекта Комптона (углом вылета конечного электрона и квантовым параметром эффекта Комптона). Во втором случае энергия и углы вылета конечных частиц однозначно определяются параметрами стимулированного внешним полем процесса Брейта-Уиллера (углом вылета электрон-позитронной пары и квантовым параметром Брейта-Уиллера). Показано, что в достаточно широком диапазоне частот и интенсивностей сильной электромагнитной волны, резонансная дифференциальная вероятность с одновременной регистрацией углов вылета конечных частиц может значительно (на несколько порядков величины) превышать полную вероятность конкурирующего процесса первого порядка (стимулированный внешним полем эффект Комптона).

Литература

S.P. Roshchupkin, M.V. Shakhov. Quantum entanglement of final particle states in the resonant trident pair production in a strong electromagnetic wave; arXiv:2502.12619
[Назад к программе] [Семинары - основная страница] [Сектор теоретической астрофизики] [ФТИ им. А.Ф.Иоффе]

Страница создана 29 апреля 2025 г.