文章摘要:光和物质的相互作用是物理学中一个基本研究领域. 最早被发现组成物质的基本粒子是电子， 因此电子与光场的相互作用很早就引起人们的研究兴趣. 电子分为束缚电子与自由电子. 束缚电子系统的跃迁会受到能级固定、选择定则等的约束， 自由电子则不然. 近十多年来， 随着超快电子显微镜技术的发展， 人们提出并发展了用于描述量子自由电子（电子波包）和光场相互作用的理论——基于光子诱导的近场电子显微成像过程， 成功展示了许多新奇现象以及新应用. 目前， 这个领域开启了基于自由电子的“量子光学”时代， 人们把光子诱导的近场电子显微拓展到量子光学中的新奇现象， 包括自由电子和腔光子的纠缠、自由电子和自由电子的纠缠、自由电子的量子比特、新奇光量子态的制备等. 本文首先概述了电子与光子的相互作用， 随后综述了光子诱导的近场电子显微成像的理论、实验进展， 介绍了其应用场景， 并对目前遇到的困难进行了总结， 对未来的发展进行了展望.

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论文分类号:O431.2