<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//ES//DTD journal article DTD version 5.2.0//EN//XML" "art520.dtd" [<!ENTITY gr001 SYSTEM "gr001" NDATA IMAGE><!ENTITY gr002 SYSTEM "gr002" NDATA IMAGE><!ENTITY gr003 SYSTEM "gr003" NDATA IMAGE><!ENTITY gr004 SYSTEM "gr004" NDATA IMAGE><!ENTITY gr005 SYSTEM "gr005" NDATA IMAGE>]><article xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:sa="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-aff/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" docsubtype="sco" xml:lang="en"><item-info><jid>PLB</jid><aid>30599</aid><ce:pii>S0370-2693(14)00789-8</ce:pii><ce:doi>10.1016/j.physletb.2014.10.056</ce:doi><ce:copyright type="other" year="2014">The Authors</ce:copyright><ce:doctopics><ce:doctopic id="doc0010"><ce:text>Phenomenology</ce:text></ce:doctopic></ce:doctopics></item-info><ce:floats><ce:figure id="fg0010"><ce:label>Fig. 1</ce:label><ce:caption id="cp0010"><ce:simple-para id="sp0010">Logarithmic plot of the asymptotic particle numbers <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si93.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> (solid, black), <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si94.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> (dotted, purple) and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si95.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> (dashed, blue) for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si86.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si87.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si88.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si92.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> as function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si96.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr001"/></ce:figure><ce:figure id="fg0020"><ce:label>Fig. 2</ce:label><ce:caption id="cp0020"><ce:simple-para id="sp0020">Logarithmic plot of the relative enhancement <ce:italic>η</ce:italic> due to the dynamically assisted Schwinger mechanism as function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si96.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. The other parameters are as in <ce:cross-ref refid="fg0010" id="crf0010">Fig. 1</ce:cross-ref>.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr002"/></ce:figure><ce:figure id="fg0030"><ce:label>Fig. 3</ce:label><ce:caption id="cp0030"><ce:simple-para id="sp0030">Logarithmic plot of the asymptotic momentum spectra <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si113.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (solid, black), <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si114.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (dotted, purple) and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si115.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (dashed, blue) for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si116.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si117.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. The other parameters are as in <ce:cross-ref refid="fg0010" id="crf0020">Fig. 1</ce:cross-ref>.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr003"/></ce:figure><ce:figure id="fg0040"><ce:label>Fig. 4</ce:label><ce:caption id="cp0040"><ce:simple-para id="sp0040">Logarithmic plot of the asymptotic momentum spectra <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si152.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (solid, purple) and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si153.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (dashed, blue) for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si116.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. The shaded region corresponds to the momentum range <ce:italic>Ω</ce:italic>. The other parameters are as in <ce:cross-ref refid="tl0010" id="crf0440">Table 1</ce:cross-ref>.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr004"/></ce:figure><ce:figure id="fg0050"><ce:label>Fig. 5</ce:label><ce:caption id="cp0050"><ce:simple-para id="sp0050">Comparison of the electric field <ce:italic>E</ce:italic>(<ce:italic>t</ce:italic>) for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si154.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2.462</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.426</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>0.302</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (solid, purple) with the naive superposition for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si82.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> (dashed, blue). The other parameters are as in <ce:cross-ref refid="tl0010" id="crf0040">Table 1</ce:cross-ref>.</ce:simple-para></ce:caption><ce:link locator="gr005"/></ce:figure><ce:table xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" id="tl0010" frame="topbot" rowsep="0" colsep="0"><ce:label>Table 1</ce:label><ce:caption id="cp0060"><ce:simple-para id="sp0060">Optimized parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si142.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> for the three largest local maxima <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si143.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. The remaining parameters are <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si86.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si87.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si88.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si92.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si117.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si91.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:simple-para></ce:caption><tgroup cols="5"><colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/><colspec colnum="2" colname="col2" align="left"/><colspec colnum="3" colname="col3" align="left"/><colspec colnum="4" colname="col4" align="left"/><colspec colnum="5" colname="col5" align="left"/><thead valign="top"><row rowsep="1"><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si145.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si146.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si147.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si148.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si149.gif"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></entry></row></thead><tbody valign="top"><row><entry>2.462</entry><entry>2.426</entry><entry>−0.302</entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si150.gif"><mml:mn>3.021</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></entry><entry>4.029</entry></row><row><entry>2.235</entry><entry>2.862</entry><entry>−0.482</entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si151.gif"><mml:mn>3.020</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></entry><entry>4.028</entry></row><row><entry>2.134</entry><entry>2.233</entry><entry>−0.704</entry><entry><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si151.gif"><mml:mn>3.020</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></entry><entry>4.028</entry></row></tbody></tgroup></ce:table></ce:floats><head><ce:title id="ti0010">Optimization of Schwinger pair production in colliding laser pulses</ce:title><ce:author-group id="ag0010"><ce:author id="au0010"><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname><ce:cross-ref refid="aff0010" id="crf0050"><ce:sup>a</ce:sup></ce:cross-ref><ce:cross-ref refid="aff0020" id="crf0060"><ce:sup>b</ce:sup></ce:cross-ref><ce:cross-ref refid="cr0010" id="crf0030"><ce:sup>⁎</ce:sup></ce:cross-ref><ce:e-address id="ea0010">hebenstreit@itp.unibe.ch</ce:e-address></ce:author><ce:author id="au0020"><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Fillion-Gourdeau</ce:surname><ce:cross-ref refid="aff0030" id="crf0070"><ce:sup>c</ce:sup></ce:cross-ref><ce:e-address id="ea0020">francois.fillion@emt.inrs.ca</ce:e-address></ce:author><ce:affiliation id="aff0010"><ce:label>a</ce:label><ce:textfn>Albert Einstein Center for Fundamental Physics, Institute for Theoretical Physics, Bern University, 3012 Bern, Switzerland</ce:textfn><sa:affiliation><sa:organization>Albert Einstein Center for Fundamental Physics</sa:organization><sa:organization>Institute for Theoretical Physics</sa:organization><sa:organization>Bern University</sa:organization><sa:city>Bern</sa:city><sa:postal-code>3012</sa:postal-code><sa:country>Switzerland</sa:country></sa:affiliation></ce:affiliation><ce:affiliation id="aff0020"><ce:label>b</ce:label><ce:textfn>Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg, 69120 Heidelberg, Germany</ce:textfn><sa:affiliation><sa:organization>Institut für Theoretische Physik</sa:organization><sa:organization>Universität Heidelberg</sa:organization><sa:city>Heidelberg</sa:city><sa:postal-code>69120</sa:postal-code><sa:country>Germany</sa:country></sa:affiliation></ce:affiliation><ce:affiliation id="aff0030"><ce:label>c</ce:label><ce:textfn>Université du Québec, INRS–Énergie, Matériaux et Télécommunications, Varennes, Québec, J3X 1S2, Canada</ce:textfn><sa:affiliation><sa:organization>Université du Québec</sa:organization><sa:organization>INRS–Énergie, Matériaux et Télécommunications</sa:organization><sa:city>Varennes</sa:city><sa:state>Québec</sa:state><sa:postal-code>J3X 1S2</sa:postal-code><sa:country>Canada</sa:country></sa:affiliation></ce:affiliation><ce:correspondence id="cr0010"><ce:label>⁎</ce:label><ce:text>Corresponding author.</ce:text></ce:correspondence></ce:author-group><ce:date-received day="30" month="9" year="2014"/><ce:date-revised day="20" month="10" year="2014"/><ce:date-accepted day="24" month="10" year="2014"/><ce:miscellaneous id="ms0010">Editor: A. Ringwald</ce:miscellaneous><ce:abstract id="ab0010"><ce:section-title id="st0010">Abstract</ce:section-title><ce:abstract-sec id="as0010"><ce:simple-para id="sp0070">Recent studies of Schwinger pair production have demonstrated that the asymptotic particle spectrum is extremely sensitive to the applied field profile. We extend the idea of the dynamically assisted Schwinger effect from single pulse profiles to more realistic field configurations to be generated in an all-optical experiment searching for pair creation. We use the quantum kinetic approach to study the particle production and employ a multi-start method, combined with optimal control theory, to determine a set of parameters for which the particle yield in the forward direction in momentum space is maximized. We argue that this strategy can be used to enhance the signal of pair production on a given detector in an experimental setup.</ce:simple-para></ce:abstract-sec></ce:abstract><ce:keywords id="kws0010"><ce:section-title id="st0020">Keywords</ce:section-title><ce:keyword id="kw0010"><ce:text>Dynamically assisted Schwinger mechanism</ce:text></ce:keyword><ce:keyword id="kw0020"><ce:text>Optimal control theory</ce:text></ce:keyword><ce:keyword id="kw0030"><ce:text>Multi-start method</ce:text></ce:keyword></ce:keywords></head><body><ce:sections><ce:section id="se0010" role="introduction"><ce:label>1</ce:label><ce:section-title id="st0030">Introduction</ce:section-title><ce:para id="pr0010">The creation of electron–positron pairs from external electric fields (Schwinger effect) has been a long-standing prediction of quantum electrodynamics (QED) <ce:cross-refs refid="br0010 br0020 br0030" id="crs0010">[1–3]</ce:cross-refs>. The breakdown of the QED vacuum has not been observed yet because of the required electric field strength which is of the order of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si1.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∼</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. However, recent theoretical studies as well as technological advances have raised the hope that an experimental observation might become feasible in the near future <ce:cross-refs refid="br0040 br0050" id="crs0020">[4,5]</ce:cross-refs>.</ce:para><ce:para id="pr0020">In recent years, investigations have demonstrated that the electron–positron spectrum is extremely sensitive to the applied electric field profile <ce:cross-refs refid="br0060 br0070 br0080 br0090 br0100 br0110 br0120 br0130 br0140" id="crs0030">[6–14]</ce:cross-refs>. Most notably, it has been shown that the particle production can be significantly enhanced by using optimized or tailored field configurations. In this respect, the dynamically assisted Schwinger effect was proposed as a mechanism to enhance non-perturbative particle production by orders of magnitude: Superimposing a strong but low-frequency field with a weak but high-frequency field partially lifts the exponential suppression of the Schwinger effect due to dynamical pair creation <ce:cross-refs refid="br0150 br0160 br0170 br0180 br0190" id="crs0040">[15–19]</ce:cross-refs>. On the other hand, it has also been shown that quantum interference can result in a drastic enhancement or decrease of the particle yield: For a sequence of single pulses it was demonstrated that an order-of-magnitude variation of the particle yield occurs upon changing the interpulse time-lag while keeping all other parameters fixed <ce:cross-refs refid="br0200 br0210 br0220 br0230" id="crs0050">[20–23]</ce:cross-refs>. Most studies, however, have been based on very simple field configurations – mostly superpositions of single electric pulses – which are certainly not realistic in the sense of representing experimentally relevant fields.</ce:para><ce:para id="pr0030">A realistic field configuration, however, which is likely to be generated in an all-optical experiment searching for pair creation is supposed to be more complicated. Theoretical models of such field configurations, which are in fact non-trivial solutions of Maxwell equations in vacuum, include standing-wave beam pulses or superpositions of e-dipole pulses <ce:cross-refs refid="br0240 br0250 br0260" id="crs0060">[24–26]</ce:cross-refs>. Previous investigations of the asymptotic particle number (but not its spectrum) in these electromagnetic backgrounds have only been based on the locally-constant field approximation <ce:cross-refs refid="br0270 br0280 br0290" id="crs0070">[27–29]</ce:cross-refs>.</ce:para><ce:para id="pr0040">To a first approximation, the electromagnetic field in the focal spot of these field configurations can also be approximated by a spatially homogeneous but time-dependent electric field which points in a given direction. This is based on the fact that the spatial scale for particle production, which is set by the Compton wavelength, is orders of magnitude smaller than typical scales of optical lasers. The typical time profile of electric fields, which have been employed in the study of the asymptotic particle spectrum, is then given by an envelope with subcycle structure, including a carrier phase and/or a chirp <ce:cross-refs refid="br0060 br0070 br0080 br0090 br0100" id="crs0080">[6–10]</ce:cross-refs>.</ce:para><ce:para id="pr0050">In this publication, we investigate the possibility of generating an optimized field configurations from a superposition of two colliding laser pulses of different amplitude and frequency. Accordingly, we extend the idea of the dynamically assisted Schwinger effect from single pulse profiles to more realistic field configurations. To this end, we employ the quantum kinetic formalism together with an optimization method to investigate the electron–positron spectrum <ce:cross-ref refid="br0220" id="crf0080">[22]</ce:cross-ref>. In fact, similar optimization techniques have proven successful in the related field of atomic, molecular and optical physics (AMO), i.e. in the optimization of the higher harmonic yield or the generation of single attosecond pulses <ce:cross-refs refid="br0300 br0310 br0320 br0330" id="crs0090">[30–33]</ce:cross-refs>.</ce:para><ce:para id="pr0060">We have to face an additional experimental challenge regarding the optimization of the particle yield in, for instance, e-dipole pulses: Corresponding experiments will require large parabolic mirrors to focus the laser beam and these mirrors are supposed to cover a large part of the solid angle. Accordingly, the particles should ideally be emitted in some specific direction, where it is still possible to put a particle detector. Moreover, electron spectrometers are usually sensitive in a certain range of momenta and are characterized by a finite momentum resolution. Finally, the produced particles should ideally leave the focal region without further interactions in order to obtain a distinct and undisturbed signal of the Schwinger effect. In this sense, we will focus here on the maximization of produced particles along the electric field direction within a specific range of finite momenta.</ce:para><ce:para id="pr0070">This publication is organized in the following way: Section <ce:cross-ref refid="se0020" id="crf0090">2</ce:cross-ref> is devoted to reviewing the quantum kinetic equations for Schwinger pair production and discussing the optimization method for our problem. In Section <ce:cross-ref refid="se0030" id="crf0100">3</ce:cross-ref>, we discuss our model and describe the superposition of two laser pulses with sub-cycle structure. We present our results regarding the dynamically assisted Schwinger effect for two colliding laser pulses and the optimal set of parameters, for which the particle yield in the forward direction in momentum space is maximized, in Section <ce:cross-ref refid="se0040" id="crf0110">4</ce:cross-ref>. We conclude and give an outlook in Section <ce:cross-ref refid="se0070" id="crf0120">5</ce:cross-ref>.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0020"><ce:label>2</ce:label><ce:section-title id="st0040">Quantum kinetics and optimization method</ce:section-title><ce:para id="pr0080">There are various equivalent ways to calculate the asymptotic particle spectrum for Schwinger pair production in a time-dependent electric field <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si2.gif"><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, represented by a vector potential <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si3.gif"><mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> such that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si4.gif"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. In this investigation, we employ the quantum kinetic formalism within which all spectral information is encoded in the distribution function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si5.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, where <ce:bold>q</ce:bold> denotes the canonical momentum whose components parallel and perpendicular to the electric field are denoted by <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si6.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si7.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, respectively <ce:cross-refs refid="br0340 br0350" id="crs0100">[34,35]</ce:cross-refs>. The corresponding kinetic momenta are then given by <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si8.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si9.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. As there is no unique definition of a particle number in an interacting quantum field theory, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si5.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> corresponds to the momentum spectrum of physical particles only at asymptotic times ±<ce:italic>T</ce:italic> when all interactions are switched off <ce:cross-ref refid="br0360" id="crf0130">[36]</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0090">Assuming that the created particles do not act back on the prescribed electric field, the distribution function fulfills the system of differential equations <ce:cross-ref refid="br0370" id="crf0140">[37]</ce:cross-ref>:<ce:display><ce:formula id="fm0010"><ce:label>(1a)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si10.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0020"><ce:label>(1b)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si11.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0030"><ce:label>(1c)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si12.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with initial conditions <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si13.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. Here, we introduced<ce:display><ce:formula id="fm0040"><ce:label>(2)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si14.gif"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si15.gif"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si16.gif"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. For a given external field configuration, these equations are solved numerically by standard ordinary differential equation solver. The number of created particles in a specific momentum space volume <ce:italic>Ω</ce:italic> is then defined by<ce:display><ce:formula id="fm0050"><ce:label>(3)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si17.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi></mml:munder><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display></ce:para><ce:para id="pr0100">In order to formulate the optimization problem, we define the cost functional according to <ce:cross-ref refid="br0220" id="crf0150">[22]</ce:cross-ref>:<ce:display><ce:formula id="fm0060"><ce:label>(4)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si18.gif"><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <ce:italic>Ω</ce:italic> denotes the momentum space volume in which the asymptotic density of created particles is to be maximized. The optimization procedure then changes the vector potential <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si19.gif"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> such that the cost functional becomes minimized. Thus, the optimization problem can be written as<ce:display><ce:formula id="fm0070"><ce:label>(5)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si20.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mi mathvariant="normal">min</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">[</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si21.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:math> is the global minimum in parameter space and where it is assumed that the vector potential is parametrized by the set <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si22.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, i.e. written as <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si23.gif"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. In the following investigation, we will prescribe the functional form of this vector potential but still allow two carrier phases as well as the time-lag between the two pulses to be optimized, corresponding to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si24.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math> (this will be discussed in more details in the next section).</ce:para><ce:para id="pr0110">To solve the optimization problem <ce:cross-ref refid="fm0070" id="crf0160">(5)</ce:cross-ref>, we employ a multi-start method. This class of numerical method consists of two phases: After generating random solutions <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si25.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, these trial solutions are further improved in a second step. In this work, the random solutions are generated using a simple constant probability distribution in parameter space. It has been shown that such an approach converges towards the global minimum as the number of sample points goes to infinity <ce:cross-ref refid="br0380" id="crf0170">[38]</ce:cross-ref>. Moreover, the multi-start methods can be parallelized easily, resulting in an efficient numerical method to search our relatively low dimensional parameter space. On the other hand, the improvement of solutions is performed by optimal control theory based on the Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno (BFGS) algorithm.</ce:para><ce:para id="pr0120">In fact, the optimization problem is a constrained one as <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si26.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> is supposed to be the solution of the equations of motion <ce:cross-refs refid="fm0010 fm0020 fm0030" id="crs0110">(1)</ce:cross-refs>. This constraint can be taken into account by introducing Lagrange multipliers <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si27.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si28.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si29.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> which have to fulfill the adjoint equations:<ce:display><ce:formula id="fm0080"><ce:label>(6a)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si30.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0090"><ce:label>(6b)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si31.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0100"><ce:label>(6c)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si32.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with final conditions <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si33.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> and<ce:display><ce:formula id="fm0110"><ce:label>(7)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si34.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></ce:formula></ce:display> In the following, these adjoint equations will be numerically solved by standard methods. Given that <ce:italic>F</ce:italic>, <ce:italic>G</ce:italic>, <ce:italic>H</ce:italic> is the unique solution of <ce:cross-refs refid="fm0010 fm0020 fm0030" id="crs0120">(1)</ce:cross-refs> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si35.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si36.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si37.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>λ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> fulfill the adjoint equations <ce:cross-refs refid="fm0080 fm0090 fm0100" id="crs0130">(6)</ce:cross-refs>, the formerly constrained optimization problem can be restated as an unconstrained optimization problem of the reduced cost functional:<ce:display><ce:formula id="fm0120"><ce:label>(8)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si38.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">[</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Its gradient <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si39.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>, which is required for the optimization procedure to be employed, is then given by<ce:display><ce:formula id="fm0130"><ce:label>(9)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si40.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo>∞</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∞</mml:mo></mml:munderover><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>μ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϵ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display></ce:para><ce:para id="pr0130">For a given trial configuration <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si25.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, a local minimizer of the reduced cost functional is iteratively found via<ce:display><ce:formula id="fm0140"><ce:label>(10)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si41.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si42.gif"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>. In the current study, we use <ce:cross-ref refid="fm0130" id="crf0180">(9)</ce:cross-ref> to calculate the search direction <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si43.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> according to the BFGS algorithm.<ce:cross-ref refid="fn0010" id="crf0190"><ce:sup>1</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0010"><ce:label>1</ce:label><ce:note-para id="np0010">The search direction <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si43.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> is calculated according to<ce:display><ce:formula id="fm0150"><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si44.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with a positive-definite matrix <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si45.gif"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>. The idea of the BFGS algorithm is to take advantage of the gradient information <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si46.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si47.gif"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:math> so that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si48.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> approximates the Hessian <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si49.gif"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. Compared to simpler choices like the steepest-descent method, i.e. <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si50.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>, this results in a significant increase of the rate of convergence.</ce:note-para></ce:footnote> Moreover, we perform an inexact line search to determine a viable step size <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si51.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> fulfilling the strong Wolfe conditions.<ce:cross-ref refid="fn0020" id="crf0200"><ce:sup>2</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0020"><ce:label>2</ce:label><ce:note-para id="np0020">The strong Wolfe conditions ensure that the algorithm <ce:cross-ref refid="fm0140" id="crf0210">(10)</ce:cross-ref> makes reasonable progress. Loosely speaking, they guarantee a sufficient decrease of the reduced cost functional <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si52.gif"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> as well as a sufficient reduction of the gradient <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si53.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math> for two subsequent configurations <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si54.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si55.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:note-para></ce:footnote> For further algorithmic details we refer to <ce:cross-ref refid="br0390" id="crf0220">[39]</ce:cross-ref>.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0030"><ce:label>3</ce:label><ce:section-title id="st0050">Temporal field profile</ce:section-title><ce:para id="pr0140">There have been various investigations of electron–positron production in standing-wave beam pulses or superpositions of e-dipole pulses. The appealing feature of these field configurations is that they represent actual solutions of Maxwell equations in vacuum. A major drawback, however, is that particle production could only be investigated based on the locally-constant field approximation <ce:cross-refs refid="br0270 br0280 br0290" id="crs0140">[27–29]</ce:cross-refs>.</ce:para><ce:para id="pr0150">In this publication, we take another viewpoint and regard the electromagnetic field as a spatially homogeneous, time-dependent electric field which points into a given direction. Accordingly, the quantum kinetic formalism as presented in the previous section applies. The assumption of spatial homogeneity is based on the fact that the spatial scale for particle production, which is set by the Compton wavelength, is orders of magnitude smaller than typical scales of optical lasers. This can be achieved for an e-dipole field in the vicinity of the focal point. In such a case, it can be shown that the magnetic field vanishes at the focus such that the time-dependence is just determined by the driving longitudinal field <ce:cross-ref refid="br0260" id="crf0230">[26]</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0160">It has to be emphasized that the approximation of spatial homogeneity is strictly valid only at this particular position, whereas electric and magnetic field components are still existent in other regions. In principle, the magnetic field and the corresponding spatially dependent vector potential should be taken into account. However, the particle production in these regions is supposed to be suppressed due to the weaker electric field strength as compared to the field in the vicinity of the focal spot. As the latter gives the main contribution to the pair production rate, we completely neglect the spatial inhomogeneity. In fact, an ab initio investigation of the full problem is computationally not feasible yet.</ce:para><ce:para id="pr0170">To be specific, we consider the superposition of two oscillating electric fields with Gaussian envelope, which represent the field at the focus of two colliding laser pulses:<ce:display><ce:formula id="fm0160"><ce:label>(11)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si56.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si57.gif"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>, such that the total electric field is given by<ce:display><ce:formula id="fm0170"><ce:label>(12)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si58.gif"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> Here, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si59.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> are the peak field strengths, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si60.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> are the laser frequencies, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si61.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> define the total pulse lengths, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si62.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> are carrier phases and <ce:italic>T</ce:italic> denotes the time-lag between the two pulses. We note that the combination <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si63.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≡</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> determines the number of cycles within the pulse. From an experimental point of view, the parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si64.gif"><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math> are restricted by the actual facilities whereas the carrier phases and time-lag are still free parameters. The corresponding vector potentials are then given by<ce:display><ce:formula id="fm0180"><ce:label>(13)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si65.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mi>π</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Re</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">erf</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si57.gif"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>, such that<ce:display><ce:formula id="fm0190"><ce:label>(14)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si66.gif"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display></ce:para><ce:para id="pr0180">Regarding the optimization problem, we will consider the carrier phases and the time-lag as parameters to be optimized, i.e. <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si67.gif"><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. The derivatives of the electric field with respect to the parameters are given by<ce:display><ce:formula id="fm0200"><ce:label>(15a)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si68.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0210"><ce:label>(15b)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si69.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0220"><ce:label>(15c)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si70.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">sin</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>s</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si71.gif"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>, whereas the derivatives of the vector potential read<ce:display><ce:formula id="fm0230"><ce:label>(16a)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si72.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mi>π</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Im</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">erf</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0240"><ce:label>(16b)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si73.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mi>π</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Im</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">erf</mml:mi><mml:mspace width="0.2em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="5.2ex" minsize="5.2ex">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display><ce:display><ce:formula id="fm0250"><ce:label>(16c)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si74.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">cos</mml:mi><mml:mo>⁡</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> As a reminder, the field gradients <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si75.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si76.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>E</mml:mi></mml:math> are required for calculating the gradient of the reduced cost functional <ce:cross-ref refid="fm0130" id="crf0240">(9)</ce:cross-ref>.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0040" role="results"><ce:label>4</ce:label><ce:section-title id="st0060">Results</ce:section-title><ce:para id="pr0190">In the following we present our results: First, we discuss the dynamically assisted Schwinger mechanism for a ‘naive’ superposition of two pulses with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si77.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>. In this part, we investigate the possible enhancement of the particle yield by fixing the field strength and varying <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si79.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> such that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si80.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>const</mml:mtext></mml:math>. Subsequently, we consider a specific set of parameters (field strengths, frequencies, pulse lengths) and study the optimization with respect to the parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si81.gif"><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>. According to the previous discussion we show in this part that the particle yield in specific ranges of momentum space can be further enhanced by an optimal superposition of the two pulses while keeping all remaining parameters fixed.</ce:para><ce:section id="se0050"><ce:label>4.1</ce:label><ce:section-title id="st0070">Dynamically assisted Schwinger mechanism</ce:section-title><ce:para id="pr0200">We consider the superposition of two oscillating electric fields with Gaussian envelope <ce:cross-ref refid="fm0170" id="crf0250">(12)</ce:cross-ref> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si82.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. Most notably, the first pulse is in the adiabatic regime whereas the second pulse is in the anti-adiabatic regime. These different regimes are discriminated by the Keldysh parameter <ce:cross-ref refid="br0400" id="crf0260">[40]</ce:cross-ref><ce:cross-ref refid="fn0030" id="crf0270"><ce:sup>3</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0030"><ce:label>3</ce:label><ce:note-para id="np0030">The Keldysh parameter was originally defined only for a monochromatic electric field. For non-monochromatic field configurations one usually takes the most dominant frequency scale.</ce:note-para></ce:footnote>:<ce:display><ce:formula id="fm0260"><ce:label>(17)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si83.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> For the adiabatic pulse (<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si84.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>) we take a <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si85.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math>-cycle soft X-ray pulse with peak field strength of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si86.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, frequency <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si87.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:math> and pulse length parameter <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si88.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. The anti-adiabatic pulse (<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si89.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≫</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>) is taken to be a <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si90.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:math>-cycle hard X-ray pulse (thus <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si91.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>) with peak field strength <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si92.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0210">In <ce:cross-ref refid="fg0010" id="crf0280">Fig. 1</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0010"/> we show the asymptotic particle densities <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si95.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>, generated by the electric field <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si97.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, as well as <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si98.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>, with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si57.gif"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>, as function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si96.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. Notably, we observe a non-monotonic behavior of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si94.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> which is caused by the smeared multiphoton absorption thresholds, resulting in a sharp rise when the condition <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si99.gif"><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> is fulfilled, with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si100.gif"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:math> being the number of photons <ce:cross-refs refid="br0090 br0100 br0410 br0420 br0430" id="crs0150">[9,10,41–43]</ce:cross-refs>. We emphasize that the value of the distribution function resulting in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si94.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> is too small to be resolved by our numerics below the threshold <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si101.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≲</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>. In this regime only the adiabatic pulse gives a sizeable particle production so that we have <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si102.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>≪</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>. On the other hand, above the threshold <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si103.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≳</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math>, we find <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si104.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>≫</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> so that particle production by the anti-adiabatic pulse is much more efficient.</ce:para><ce:para id="pr0220">The combined particle density <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si95.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>, on the other hand, shows a monotonic behavior as a function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, indicating that the distinct threshold structure is washed out. Moreover, its magnitude can be orders of magnitude larger than the particle densities <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si93.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si94.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>, respectively. This shows that the dynamically assisted Schwinger mechanism can result in an enhancement as large as a few orders of magnitude for the field configuration <ce:cross-ref refid="fm0170" id="crf0290">(12)</ce:cross-ref>.</ce:para><ce:para id="pr0230">A simple measure for the enhancement is given by <ce:cross-ref refid="br0160" id="crf0300">[16]</ce:cross-ref><ce:display><ce:formula id="fm0270"><ce:label>(18)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si106.gif"><mml:mi>η</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This relative enhancement, which results from the non-linear behavior of the particle production in combined electric fields, shows its typical behavior as a function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. For large values of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> we expect <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si107.gif"><mml:mi>η</mml:mi><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> since the multiphoton pair creation completely dominates the non-perturbative Schwinger mechanism. For small values of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, on the other hand, the relative enhancement is also expected to be <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si108.gif"><mml:mi>η</mml:mi><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>–</mml:mtext><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, with the residual enhancement related to the higher peak field strength <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si109.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. At intermediate regimes, however, the relative enhancement can reach <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si110.gif"><mml:mi>η</mml:mi><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> for the chosen parameters, as shown in <ce:cross-ref refid="fg0020" id="crf0310">Fig. 2</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0020"/>. The maxima in <ce:italic>η</ce:italic> correspond to the frequencies directly below the smeared multiphoton absorption thresholds. Accordingly, they are peaked around <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si111.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> as well as <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si112.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn>0.9</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0240">One strength of the quantum kinetic approach is that one has direct access to the momentum spectrum <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si26.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> of created particles. In <ce:cross-ref refid="fg0030" id="crf0320">Fig. 3</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0030"/> we compare the distribution functions at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si116.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si117.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>, i.e. the value where the maximum relative enhancement was found.<ce:cross-ref refid="fn0040" id="crf0330"><ce:sup>4</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0040"><ce:label>4</ce:label><ce:note-para id="np0040">We normalize the vector potential <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si119.gif"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math> so that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si120.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:note-para></ce:footnote> We note that the distribution function shows the characteristic exponential falloff behavior for <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si121.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>, with the scale set by the mass <ce:italic>m</ce:italic>. In fact, the distribution function additionally exhibits an intricate ring-like structure in momentum space <ce:cross-ref refid="br0440" id="crf0340">[44]</ce:cross-ref>, however, we do not study the momentum spectrum as function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si122.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math> in more detail.</ce:para><ce:para id="pr0250">The distribution function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si113.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> shows the typical behavior of an envelope with small oscillations on top of it, with the oscillation scale <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si123.gif"><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> <ce:cross-ref refid="br0060" id="crf0350">[6]</ce:cross-ref>. The distribution function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si114.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, on the other hand, shows the typical multiphoton absorption peaks <ce:cross-ref refid="br0090" id="crf0360">[9]</ce:cross-ref>. Most notably, there is no sign of the absorption peaks left in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si115.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. Moreover, the oscillation scale of the distribution function does not depend of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si124.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> anymore but on the numerically determined parameter <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si125.gif"><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. In fact, this parameter shows a non-trivial dependence as a function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si78.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0260">It has to be emphasized that the central peak of the distribution function for the chosen field configuration is located at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si126.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>, whereas the first side peaks are found at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si127.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>±</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. For even higher momenta, the distribution function decreases very quickly. This means, however, that the largest fraction of the produced particles is non-relativistic and therefore supposed to stay comparatively long in the interaction zone and shows further non-trivial dynamics. However, in order to obtain clear signals from the dynamically assisted Schwinger mechanism, it would be favorable to produce a larger fraction of particles with relativistic energies such that they leave the focus without further interactions. In the following section we investigate the possibility of shifting a larger part of the produced particles to higher momenta <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si128.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> by using an optimization method.</ce:para></ce:section><ce:section id="se0060"><ce:label>4.2</ce:label><ce:section-title id="st0080">Optimized pair production in the forward direction</ce:section-title><ce:para id="pr0270">As noted in the introduction, there are several experimental challenges regarding the optimization of the particle density in a realistic setup: First, the particles should predominantly be emitted in some specific direction in which it is possible to put a particle detector. Secondly, electron spectrometers are sensitive in a certain range of momenta and are characterized by a finite momentum resolution. Finally, produced particles should leave the focal region without further interactions in order to obtain a distinct signal.</ce:para><ce:para id="pr0280">In order to fulfill these requirements, we seek an optimal field configuration such that particle production around <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si129.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>, i.e. along the electric field direction, is maximized within a certain momentum range <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si130.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">low</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>high</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. Moreover, as we suppose that the parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si64.gif"><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math> are restricted by the actual facilities, we only allow the carrier phases and time-lag to be optimized.</ce:para><ce:para id="pr0290">To be specific, we will consider <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si132.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">low</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si133.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>high</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> in the following so that the momentum space volume in which the asymptotic particle density should be maximized is given by<ce:cross-ref refid="fn0050" id="crf0370"><ce:sup>5</ce:sup></ce:cross-ref><ce:footnote id="fn0050"><ce:label>5</ce:label><ce:note-para id="np0050">The distribution function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si26.gif"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> is approximately constant as a function of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si122.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math> for variations of the order of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si135.gif"><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>≡</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>. Since <ce:cross-ref refid="fm0050" id="crf0380">(3)</ce:cross-ref> vanishes at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si116.gif"><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>, we have to consider a small but finite momentum range <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si137.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>.</ce:note-para></ce:footnote><ce:display><ce:formula id="fm0280"><ce:label>(19)</ce:label><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si138.gif"><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">{</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">|</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn>2.5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mspace width="0.25em"/><mml:mo>∧</mml:mo><mml:mspace width="0.25em"/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="true" maxsize="2.4ex" minsize="2.4ex">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></ce:formula></ce:display> This choice is based on the assumption that the detector is put on the positive <ce:italic>z</ce:italic>-axis. In a more realistic experimental setup, the same optimization procedure could be performed for a range <ce:italic>Ω</ce:italic> that corresponds to the solid angle covered by the detection apparatus.</ce:para><ce:para id="pr0300">In the numerical calculation, we take again <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si86.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si87.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si88.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math> as well as <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si92.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si117.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si91.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. According to the multi-start method, we chose the initial values of the carrier phases and the time-lag to be uniformly distributed in the interval <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si140.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mi>π</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>π</mml:mi><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si141.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math>, respectively. In this way, we are able to scan the whole parameter space for the most favorable maximum.</ce:para><ce:para id="pr0310">In <ce:cross-ref refid="tl0010" id="crf0390">Table 1</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="tl0010"/> we present the three largest maxima <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si143.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> which have been found by the optimization algorithm after convergence (requiring 100 initial conditions). These are compared with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si156.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Ω</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7.497</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>⊥</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math>, which is obtained from the ‘naive’ superposition <ce:cross-ref refid="fm0170" id="crf0400">(12)</ce:cross-ref> with <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si82.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. Obviously, the efficiency of the particle production in the selected momentum range <ce:italic>Ω</ce:italic> can be enhanced by a factor of ≃4 by an optimal choice of parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si142.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. On the other hand, we also emphasize that an inappropriate choice of parameters can result in an order of magnitude decrease of the particle production in <ce:italic>Ω</ce:italic>.</ce:para><ce:para id="pr0320">In <ce:cross-ref refid="fg0040" id="crf0410">Fig. 4</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0040"/> we compare the optimized spectrum <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si152.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math> with the asymptotic particle distribution <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si153.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. Most notably, we observe that the optimization algorithm modifies the field configuration such that a larger amount of particles is shifted into the momentum range <ce:italic>Ω</ce:italic>. On the other hand, we also see that the particle distribution in other regions of momentum space decreases significantly. As a consequence, we find for the total particle numbers <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si157.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.095</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si158.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7.902</mml:mn><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>, so that <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si159.gif"><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>−</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>.</ce:para><ce:para id="pr0330">The field configuration <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si160.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>, corresponding to the most favorable values of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si142.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, is shown in <ce:cross-ref refid="fg0050" id="crf0420">Fig. 5</ce:cross-ref><ce:float-anchor refid="fg0050"/>. Most notably, compared to the ‘naive’ superposition, we find a rather large carrier phase <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si161.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn>2.4</mml:mn></mml:math> and small time-lag <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si162.gif"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mi>τ</mml:mi></mml:math>. It has to be emphasized that the optimal values <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si142.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">opt</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> are hard to predict a priori as the Schwinger effect depends non-linearly on the electric field. This can be understood most easily in the equivalent over-the-barrier scattering problem <ce:cross-refs refid="br0110 br0200" id="crs0160">[11,20]</ce:cross-refs>: The complicated pattern of the distribution function results from quantum interference of pairs of complex conjugate turning points. Accordingly, minor changes of <ce:italic><ce:bold>φ</ce:bold></ce:italic> can have drastic effects as the actual positions of the turning points depend non-trivially on the field parameters and momentum <ce:bold>q</ce:bold>.</ce:para><ce:para id="pr0340">Even though it is hard to predict the optimal values a priori, they seem to be the consequence of basic principles: First, as we maximize the particle yield only for positive momenta <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si130.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">low</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">∥</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>high</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, the field configuration is required to show some asymmetry, resulting in a finite carrier phase <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si165.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>. Secondly, in order to effectively enhance the particle production it is necessary that the two pulses overlap at an instant of time at which the amplitude of the adiabatic pulse has a large amplitude, resulting in a comparatively small time lag <ce:italic>T</ce:italic>.</ce:para><ce:para id="pr0350">We conclude that the optimal parameter choice strongly depends on the section of momentum space <ce:italic>Ω</ce:italic> which can be covered by particle detectors. Having the laser parameters <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si64.gif"><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>τ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:math> fixed, one can indeed further increase the detection probability in <ce:italic>Ω</ce:italic> by just varying the carrier phases <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si62.gif"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math> and the time-lag <ce:italic>T</ce:italic>. This, however, goes at the expense of the production probability in other parts of momentum space. Consequently, the notion of optimality is relative in the sense that it strongly depends on the chosen momentum space section <ce:italic>Ω</ce:italic>.</ce:para></ce:section></ce:section><ce:section id="se0070" role="conclusion"><ce:label>5</ce:label><ce:section-title id="st0090">Conclusions and outlook</ce:section-title><ce:para id="pr0360">We studied the dynamically assisted Schwinger effect for a superposition of two oscillating electric fields with Gaussian envelope. We demonstrated that the combination of two laser pulses in the adiabatic and anti-adiabatic regime, respectively, can result an enhancement of the particle yield of the order of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si166.gif"><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>. It was shown, however, that the largest fraction of produced particles is created with vanishing kinetic momentum, suggesting that these particles are hard to directly detect.</ce:para><ce:para id="pr0370">Accordingly, we then focused on the possibility of shifting a larger amount of produced particles to higher momenta such that they leave the focal region without further interactions. To this end, we assumed that characteristic laser parameters are fixed (peak field strength, frequency, pulse duration) whereas time lag and carrier phases are still tunable. By employing an optimization method, we could determine a set of parameters such that the particle yield in a specific range of finite momenta was further increased by a factor of ≃4. It has to be pointed out, however, that the actual enhancement factor strongly depends on the momentum space section under consideration. In the long run, such optimized field configurations could further facilitate the observation of the Schwinger effect in upcoming high-intensity laser experiments at the Extreme Light Infrastructure (ELI) or the European XFEL.</ce:para><ce:para id="pr0380">Based on these results, there are still a number of directions which should be further investigated in the future: First, the parameters under consideration corresponded to soft and hard X-ray pulses whereas the promising ELI facility will operate in the optical regime. Accordingly, one should try to improve on the numerics so that one could reliably calculate the particle production in combinations of optical and X-ray pulses.</ce:para><ce:para id="pr0390">Secondly, the potential of optimization problems and techniques has hardly been exhausted: In this work, we have employed an optimization algorithm which is based on a simple multi-start method. However, there are various alternative algorithms to perform global optimization such as metaheuristic algorithms which could be more efficient for larger parameter spaces. On the other hand, the optimization does not necessarily have to regard the particle number: For instance, the requirement of specific spectral properties could in principle be formulated as an inverse scattering problem.</ce:para><ce:para id="pr0400">Finally, the long-time goal is to perform an ab initio simulation of particle production in a realistic laser collision in space and time, going beyond the locally-constant field approximation or the assumption of spatial homogeneity. To this end, it is necessary to take into account the spatial inhomogeneity as well as magnetic fields. In principle, approaches like the Dirac–Heisenberg–Wigner formalism <ce:cross-refs refid="br0450 br0460" id="crs0170">[45,46]</ce:cross-refs>, worldline instantons <ce:cross-refs refid="br0470 br0480" id="crs0180">[47,48]</ce:cross-refs> or real-time lattice gauge theory <ce:cross-ref refid="br0490" id="crf0430">[49]</ce:cross-ref> can deal with this problem, however, numerical simulations for realistic parameters are computationally not feasible yet.</ce:para></ce:section></ce:sections><ce:acknowledgment id="ac0010"><ce:section-title id="st0100">Acknowledgements</ce:section-title><ce:para id="pr0410">We thank A.D. Bandrauk, G.V. Dunne, R. Grobe, M. Marklund and Q. Su for fruitful discussions during the KITP program ‘Frontiers of intense laser physics’ as well as R. Alkofer, C. Kohlfürst, E. Lorin, M. Mitter and G. von Winckel for collaboration on related work. F. Fillion-Gourdeau thanks S. MacLean for many discussions and constant support. F. Hebenstreit acknowledges support from the <ce:grant-sponsor id="gsp0010" sponsor-id="http://dx.doi.org/10.13039/100005156">Alexander von Humboldt-Stiftung</ce:grant-sponsor>. This research was supported in part by the <ce:grant-sponsor id="gsp0020" sponsor-id="http://dx.doi.org/10.13039/100000001">National Science Foundation</ce:grant-sponsor> under Grant No. <ce:grant-number refid="gsp0020">NSF PHY11-25915</ce:grant-number>.</ce:para></ce:acknowledgment></body><tail><ce:bibliography id="bl0010"><ce:section-title id="st0110">References</ce:section-title><ce:bibliography-sec id="bs0010"><ce:bib-reference id="br0010"><ce:label>[1]</ce:label><sb:reference id="bib5361757465723A313933317A7As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Sauter</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Z. Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>69</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1931</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>742</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0020"><ce:label>[2]</ce:label><sb:reference id="bib48656973656E626572673A313933357174s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>W.</ce:given-name><ce:surname>Heisenberg</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Euler</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Z. Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>98</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1936</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>714</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0030"><ce:label>[3]</ce:label><sb:reference id="bib53636877696E6765723A313935316E6Ds1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>J.S.</ce:given-name><ce:surname>Schwinger</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>82</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1951</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>664</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0040"><ce:label>[4]</ce:label><sb:reference id="bib54616A696D613A313930307A7As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Tajima</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Mourou</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Spec. Top., Accel. Beams</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>5</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2002</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>031301</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0050"><ce:label>[5]</ce:label><sb:reference id="bib476F726469656E6B6F3A323030357A7As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Gordienko</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Pukhov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>O.</ce:given-name><ce:surname>Shorokhov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Baeva</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>94</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2005</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>103903</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0060"><ce:label>[6]</ce:label><sb:reference id="bib486562656E7374726569743A323030396B6Ds1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Alkofer</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>102</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2009</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>150404</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0070"><ce:label>[7]</ce:label><sb:reference id="bib44756D6C753A323031307676s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.K.</ce:given-name><ce:surname>Dumlu</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>82</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>045007</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0080"><ce:label>[8]</ce:label><sb:reference id="bib416264756B6572696D3A32303133s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>N.</ce:given-name><ce:surname>Abdukerim</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>Z.</ce:given-name><ce:surname>Li</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.S.</ce:given-name><ce:surname>Xie</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Lett. B</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>726</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>820</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0090"><ce:label>[9]</ce:label><sb:reference id="bib4B6F686C66757273743A32303133757261s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Kohlfurst</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Alkofer</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>112</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2014</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>050402</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0100"><ce:label>[10]</ce:label><sb:reference id="bib416B616C3A32303134657561s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>I.</ce:given-name><ce:surname>Akal</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Villalba-Chávez</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Müller</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:e-host><ce:inter-ref xlink:role="http://www.elsevier.com/xml/linking-roles/preprint" xlink:href="arxiv:1409.1806" id="inf0010">arXiv:1409.1806 [hep-ph]</ce:inter-ref></sb:e-host></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0110"><ce:label>[11]</ce:label><sb:reference id="bib44756D6C753A323031307561s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.K.</ce:given-name><ce:surname>Dumlu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>104</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>250402</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0120"><ce:label>[12]</ce:label><sb:reference id="bib46696C6C696F6E476F7572646561753A323031327168s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Fillion-Gourdeau</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Lorin</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.D.</ce:given-name><ce:surname>Bandrauk</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>86</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>032118</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0130"><ce:label>[13]</ce:label><sb:reference id="bib426C617363686B653A323031336970s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>D.B.</ce:given-name><ce:surname>Blaschke</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.</ce:given-name><ce:surname>Kämpfer</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.M.</ce:given-name><ce:surname>Schmidt</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.D.</ce:given-name><ce:surname>Panferov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.V.</ce:given-name><ce:surname>Prozorkevich</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.A.</ce:given-name><ce:surname>Smolyansky</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>88</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>4</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0140"><ce:label>[14]</ce:label><sb:reference id="bib426C696E6E653A32303133766961s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Blinne</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>89</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2014</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>085001</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0150"><ce:label>[15]</ce:label><sb:reference id="bib53636875747A686F6C643A32303038707As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Schutzhold</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>101</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2008</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>130404</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0160"><ce:label>[16]</ce:label><sb:reference id="bib4F727468616265723A32303131636Ds1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Orthaber</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Alkofer</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Lett. B</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>698</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>80</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0170"><ce:label>[17]</ce:label><sb:reference id="bib4665793A323031316966s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Fey</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Schutzhold</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>85</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>025004</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0180"><ce:label>[18]</ce:label><sb:reference id="bib4A69616E673A323031326966s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Jiang</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>W.</ce:given-name><ce:surname>Su</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>Z.Q.</ce:given-name><ce:surname>Lv</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>X.</ce:given-name><ce:surname>Lu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>Y.J.</ce:given-name><ce:surname>Li</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Grobe</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>Q.</ce:given-name><ce:surname>Su</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>85</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>033408</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0190"><ce:label>[19]</ce:label><sb:reference id="bib4A616E73656E3A32303133s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>M.J.A.</ce:given-name><ce:surname>Jansen</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Müller</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>88</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>052125</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0200"><ce:label>[20]</ce:label><sb:reference id="bib44756D6C753A323031317272s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.K.</ce:given-name><ce:surname>Dumlu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>83</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>065028</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0210"><ce:label>[21]</ce:label><sb:reference id="bib416B6B65726D616E733A32303131796Es1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Akkermans</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>108</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>030401</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0220"><ce:label>[22]</ce:label><sb:reference id="bib4B6F686C66757273743A323031327262s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Kohlfurst</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Mitter</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>von Winckel</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Alkofer</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>88</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>045028</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0230"><ce:label>[23]</ce:label><sb:reference id="bib4C693A32303134s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>Z.</ce:given-name><ce:surname>Li</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Lu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.S.</ce:given-name><ce:surname>Xie</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>L.B.</ce:given-name><ce:surname>Fu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Liu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.F.</ce:given-name><ce:surname>Shen</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>89</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2014</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>093011</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0240"><ce:label>[24]</ce:label><sb:reference id="bib44617669733A313937397A7As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>L.W.</ce:given-name><ce:surname>Davis</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>19</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1979</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1177</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0250"><ce:label>[25]</ce:label><sb:reference id="bib4F76657266656C743A31393931s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>P.L.</ce:given-name><ce:surname>Overfelt</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>44</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1991</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>3941</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0260"><ce:label>[26]</ce:label><sb:reference id="bib476F6E6F736B6F763A32303132s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>I.</ce:given-name><ce:surname>Gonoskov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Aiello</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Heugel</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Leuchs</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>86</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2012</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>053836</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0270"><ce:label>[27]</ce:label><sb:reference id="bib42756C616E6F763A323030346465s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.S.</ce:given-name><ce:surname>Bulanov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>N.B.</ce:given-name><ce:surname>Narozhny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.D.</ce:given-name><ce:surname>Mur</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.S.</ce:given-name><ce:surname>Popov</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Lett. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>330</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2004</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0280"><ce:label>[28]</ce:label><sb:reference id="bib42756C616E6F763A323031306569s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.S.</ce:given-name><ce:surname>Bulanov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.D.</ce:given-name><ce:surname>Mur</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>N.B.</ce:given-name><ce:surname>Narozhny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Nees</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.S.</ce:given-name><ce:surname>Popov</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>104</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>220404</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0290"><ce:label>[29]</ce:label><sb:reference id="bib476F6E6F736B6F763A32303133616461s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Gonoskov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>I.</ce:given-name><ce:surname>Gonoskov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Harvey</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Ilderton</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Kim</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Marklund</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Mourou</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.M.</ce:given-name><ce:surname>Sergeev</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>111</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>060404</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0300"><ce:label>[30]</ce:label><sb:reference id="bib4368753A32303031s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>X.</ce:given-name><ce:surname>Chu</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.-I.</ce:given-name><ce:surname>Chu</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>64</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2001</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>021403</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0310"><ce:label>[31]</ce:label><sb:reference id="bib4368726973746F763A32303031s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>I.P.</ce:given-name><ce:surname>Christov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Bartels</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.C.</ce:given-name><ce:surname>Kapteyn</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.M.</ce:given-name><ce:surname>Murnane</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>86</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2001</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>5458</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0320"><ce:label>[32]</ce:label><sb:reference id="bib42656E48616A5965646465723A32303034s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Ben Haj Yedder</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Le Bris</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>O.</ce:given-name><ce:surname>Atabek</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.</ce:given-name><ce:surname>Chelkowski</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.D.</ce:given-name><ce:surname>Bandrauk</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>69</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2004</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>041802</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0330"><ce:label>[33]</ce:label><sb:reference id="bib42616C6F67683A32303134s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Balogh</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.</ce:given-name><ce:surname>Bódi</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.</ce:given-name><ce:surname>Tosa</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Goulielmakis</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>K.</ce:given-name><ce:surname>Varjú</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>P.</ce:given-name><ce:surname>Dombi</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>90</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2014</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>023855</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0340"><ce:label>[34]</ce:label><sb:reference id="bib4B6C756765723A313939326762s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>Y.</ce:given-name><ce:surname>Kluger</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.M.</ce:given-name><ce:surname>Eisenberg</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.</ce:given-name><ce:surname>Svetitsky</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Cooper</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Mottola</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>45</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1992</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>4659</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0350"><ce:label>[35]</ce:label><sb:reference id="bib5363686D6964743A313939387669s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>S.M.</ce:given-name><ce:surname>Schmidt</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Blaschke</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.</ce:given-name><ce:surname>Ropke</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.A.</ce:given-name><ce:surname>Smolyansky</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.V.</ce:given-name><ce:surname>Prozorkevich</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.D.</ce:given-name><ce:surname>Toneev</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Int. J. Mod. Phys. E</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>7</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1998</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>709</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0360"><ce:label>[36]</ce:label><sb:reference id="bib446162726F77736B693A32303134696361s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Dabrowski</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>90</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2014</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>025021</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0370"><ce:label>[37]</ce:label><sb:reference id="bib426C6F63683A313939396575s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>J.C.R.</ce:given-name><ce:surname>Bloch</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>V.A.</ce:given-name><ce:surname>Mizerny</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.V.</ce:given-name><ce:surname>Prozorkevich</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.D.</ce:given-name><ce:surname>Roberts</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.M.</ce:given-name><ce:surname>Schmidt</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.A.</ce:given-name><ce:surname>Smolyansky</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.V.</ce:given-name><ce:surname>Vinnik</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>60</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1999</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>116011</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0380"><ce:label>[38]</ce:label><sb:reference id="bib6D617274693A32303033s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Martí</ce:surname></sb:author></sb:authors><sb:title><sb:maintitle>Multi-start methods</sb:maintitle></sb:title></sb:contribution><sb:host><sb:edited-book><sb:title><sb:maintitle>Handbook of Metaheuristics</sb:maintitle></sb:title><sb:date>2003</sb:date><sb:publisher><sb:name>Springer</sb:name></sb:publisher></sb:edited-book><sb:pages><sb:first-page>355</sb:first-page><sb:last-page>368</sb:last-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0390"><ce:label>[39]</ce:label><sb:reference id="bib4E6F636564616C3A31393939s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Nocedal</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.J.</ce:given-name><ce:surname>Wright</ce:surname></sb:author></sb:authors><sb:title><sb:maintitle>Numerical Optimization</sb:maintitle></sb:title></sb:contribution><sb:host><sb:book><sb:date>1999</sb:date><sb:publisher><sb:name>Springer</sb:name></sb:publisher></sb:book></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0400"><ce:label>[40]</ce:label><sb:reference id="bib4272657A696E3A313937307866s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>E.</ce:given-name><ce:surname>Brezin</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Itzykson</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>2</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1970</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1191</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0410"><ce:label>[41]</ce:label><sb:reference id="bib4865696E7A6C3A323031307667s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>T.</ce:given-name><ce:surname>Heinzl</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Ilderton</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Marklund</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Lett. B</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>692</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>250</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0420"><ce:label>[42]</ce:label><sb:reference id="bib4D6F636B656E3A32303130s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>G.R.</ce:given-name><ce:surname>Mocken</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Ruf</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Müller</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.H.</ce:given-name><ce:surname>Keitel</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. A</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>81</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2010</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>022122</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0430"><ce:label>[43]</ce:label><sb:reference id="bib486562656E7374726569743A323031306363s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.</ce:given-name><ce:surname>Ilderton</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>M.</ce:given-name><ce:surname>Marklund</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Zamanian</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>83</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>065007</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0440"><ce:label>[44]</ce:label><sb:reference id="bib426C617363686B653A323031327666s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>D.B.</ce:given-name><ce:surname>Blaschke</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>B.</ce:given-name><ce:surname>Kampfer</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.D.</ce:given-name><ce:surname>Panferov</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>A.V.</ce:given-name><ce:surname>Prozorkevich</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>S.A.</ce:given-name><ce:surname>Smolyansky</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Contrib. Plasma Phys.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>53</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>165</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0450"><ce:label>[45]</ce:label><sb:reference id="bib4269616C796E69636B69426972756C613A313939317478s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>I.</ce:given-name><ce:surname>Bialynicki-Birula</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>P.</ce:given-name><ce:surname>Gornicki</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Rafelski</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>44</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>1991</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>1825</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0460"><ce:label>[46]</ce:label><sb:reference id="bib486562656E7374726569743A32303131776Bs1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>R.</ce:given-name><ce:surname>Alkofer</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. Lett.</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>107</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2011</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>180403</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0470"><ce:label>[47]</ce:label><sb:reference id="bib476965733A32303035627As1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>H.</ce:given-name><ce:surname>Gies</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>K.</ce:given-name><ce:surname>Klingmuller</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>72</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2005</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>065001</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0480"><ce:label>[48]</ce:label><sb:reference id="bib44756E6E653A323030357378s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>G.V.</ce:given-name><ce:surname>Dunne</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>C.</ce:given-name><ce:surname>Schubert</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>72</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2005</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>105004</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference><ce:bib-reference id="br0490"><ce:label>[49]</ce:label><sb:reference id="bib486562656E7374726569743A32303133717861s1"><sb:contribution><sb:authors><sb:author><ce:given-name>F.</ce:given-name><ce:surname>Hebenstreit</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>J.</ce:given-name><ce:surname>Berges</ce:surname></sb:author><sb:author><ce:given-name>D.</ce:given-name><ce:surname>Gelfand</ce:surname></sb:author></sb:authors></sb:contribution><sb:host><sb:issue><sb:series><sb:title><sb:maintitle>Phys. Rev. D</sb:maintitle></sb:title><sb:volume-nr>87</sb:volume-nr></sb:series><sb:date>2013</sb:date></sb:issue><sb:pages><sb:first-page>105006</sb:first-page></sb:pages></sb:host></sb:reference></ce:bib-reference></ce:bibliography-sec></ce:bibliography></tail></article>