多光子对产生中的涡旋态与纠缠特性
该研究团队通过双能级模型研究了圆偏振场中的多光子对产生现象。研究发现,所产生粒子的动量分布呈现出明显的离散环状结构——环半径主要受能量守恒条件下产生过程吸收的光子数量调控,同时也可被产生粒子对的自旋状态调制。当粒子对自旋均与场旋转方向一致时,多光子环会变窄;若自旋均与旋转方向相反,则环结构会变宽。这种自旋调制效应可通过角动量守恒简单理解:若粒子自旋与场旋转方向一致,被吸收光子转移给产生粒子的轨道角动量将减少。研究还发现产生粒子的轨道角动量体现为动量分布相位中的涡旋结构,其数值等同于该相位涡旋的拓扑荷值。此外,该工作分析了产生粒子间的自旋纠缠特性,揭示出纠缠强度随粒子横向动量增加而增强,并在不同多光子环间的跃迁区域(相位涡旋拓扑荷发生改变时)出现尖锐峰值。



