Квантовая оптика частиц и электронная микроскопия на LINAC: возможное развитие установки

Электронная микроскопия уже достигает субангстремного разрешения, а методы электронной дифракции осваивают энергии в МэВ-ном диапазоне. Одновременно открываются новые возможности управления когерентными свойствами и квантовым состоянием волновых пакетов отдельных электронов. В электронных микроскопах генерируют закрученные электроны с орбитальным угловым моментом, а сверхбыстрая электронная дифракция позволяет исследовать динамику вещества в фемто- и аттосекундных масштабах.

В докладе будет рассмотрено возможное развитие ускорителя LINAC в ЛЯП ОИЯИ как установки класса «мегасайенс», способной работать как в режиме ускорителя, так и в режиме релятивистского электронного микроскопа. Будут обсуждаться вопросы генерации электронных состояний с заданной фазовой структурой, их ускорения и транспорта через магнитные элементы установки.

Реализация такого проекта позволила бы впервые в мире проводить уникальный комплекс междисциплинарных исследований в квантовой метрологии, квантовой томографии и запутанности частиц, включая «измерения без взаимодействия», практически недоступные на обычных ускорителях. Кроме того, установка открыла бы возможности для применения релятивистской электронной микроскопии в прикладных задачах физики новых материалов, химии, биологии, медицины и других областей.