Atoms near magnetodielectric bodies: van-der-Waals energy and Casimir-Polder force
基于线性因果介质中的宏观QED，我们提出了一个关于Casimir Polder力作用于位于色散和吸收磁介质附近的原子的自洽理论。范德华能量的微扰结果显示出有趣的新功能中存在的磁介电体。为了超越微扰理论，我们从质心运动方程出发，推导出作用于处于任意电子态的原子上的Casimir-Polder力的动力学表达式。对于非驱动原子在弱耦合制度，作为时间的函数的力被证明是在选定的时间与电子密度矩阵元素的力分量的叠加。这些力的分量取决于原子的位置相关的极化率，正确地解释了体诱导的能级移动和加宽。
2004-06-29 quant-ph
Electromagnetically induced transparency with controlled van der Waals interaction
研究了两个分别寻址的四能级里德伯原子在原子间范德华相互作用下的电磁感应透明效应。我们推导出一个有效的原子拉曼跃迁模型，其中两个通常的里德堡-EIT设置终止于相同的上里德堡能级的长辐射寿命的梯子变成一个里德堡-EIT λ设置通过双光子跃迁，离开每个梯子的中间水平很大程度上失谐的耦合和探测激光束。因此，它可以克服的应用限制与梯型能级结构的原子，涉及一个强衰减的中间态之间的诱导相干的两个基态。通过探测其中一个原子，我们观察到由奥特勒-汤斯（AT）分裂和范德华相互作用引起的四个双重吸收。特别是，我们发现EIT中心的位置保持不变相比，原子间相互作用的自由的情况下，这表明，多个过渡通道之间的干涉基本上是破坏性的。在少数原子之间具有受控Rydberg-Rydberg相互作用的EIT为工程设计光的传播动力学提供了一个通用的工具。
2014-10-09 physics.atom-ph quant-ph
Strong antibunching photons/photon pairs emission in two atoms cavity QED system with the Van der Waals interaction
本文提出利用双原子腔QED系统中的范德华相互作用，通过相消干涉抑制双光子激发，实现了高纯度反聚束光子及光子对的发射，有望提升量子光源效率。
2025-09-15 quant-ph
Quantum thermal field fluctuation induced corrections to the interaction between two ground-state atoms
本文将Dalibard，Dupont-Roc和Cohen-Tannoudji提出的真空中两原子与标量场相互作用的四阶DDC形式推广到有限温度的热浴中$T$，然后计算两个基态的原子间相互作用能，分别从原子的热涨落和辐射反应的贡献出发，详细分析了原子的热涨落，范德瓦尔斯和卡西米尔-波尔德相互作用的修正。我们发现一个特定的区域，即，$\sqrt[4]{λ^3β}\ll L\ll λ$，其中$L$、$β$和$λ$分别表示原子间的距离、热光子的波长和原子的跃迁波长，其中热修正显著地使范德华力（通常是吸引力）变为排斥力，导致原子间相互作用随着温度的升高从吸引力变为排斥力的有趣的交叉现象.我们还发现，当温度足够高时，热修正引起Casimir-Polder力的显著变化，导致在$λ\llβ\ll L$区域中与$TL^{-3}$成比例的吸引力，以及取决于原子间分离的在$ β\llλ\ll L$区域中可以是吸引力或排斥力甚至消失的力。
2022-11-18 hep-th quant-ph
Local-field correction to one- and two-atom van der Waals interactions
基于线性和因果响应介质中的宏观量子电动力学，研究了任意大小和形状的磁电介质中非极化基态原子的局域场修正的范德华势和范德华力.我们开始从一般表达式的范德华势的（经典）格林张量的电磁场和原子的极化率，并纳入本地场校正的手段，真正的腔模型。在这种情况下，特别强调的是分解的格林张量到一个介质部分乘以一个全球的本地场校正因子，在单原子的情况下，一个部分，只取决于腔的特性。利用这一结果导出了局域场修正的范德华势和力的一般公式。作为应用，我们计算了磁电体材料中两个基态原子间的范德华势。
2008-08-14 quant-ph
All-Optical Wide-Field Magnetometry with Van Der Waals Quantum Sensor
China Jiliang University（中国计量大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
利用六方氮化硼中带负电的硼空位中心的自旋基态能级反交叉效应，提出并实验验证了一种全光学宽场磁力测量方法，实现了无微波的磁场成像，灵敏度比ODMR方法提高约三倍。
2026-06-05 quant-ph
Long-Range Tails in van der Waals Interactions of Excited-State and Ground-State Atoms
利用量子电动力学方法计算了激发态原子与基态原子相互作用。对于一个激发的参考态和一个较低的虚态，对相互作用能的贡献自然地分成一个极项和一个威克旋转项。极点项在长程极限中占主导地位，将相互作用的函数形式从延迟的1/R^7 Casimir-Polder形式改变为长程尾-由Wick旋转项提供-与cos[2（E_m-E_n）R/（hbar c）]/R^2成比例，其中E_m < E_n是虚态的能量，低于参考态能量E_n，R是原子间距。得到了适用于任意角对称原子参考态的一般表达式。仔细处理原子极化率的费曼公式中的极项是获得正确结果的关键。
2017-05-17 quant-ph
Van-der-Waals potentials of paramagnetic atoms
本文在宏观量子电动力学的框架下研究了磁电体存在下基态原子的单原子和双原子范德华相互作用。从一个相互作用的哈密顿量，包括粒子的自旋，我们使用领先阶微扰理论的范德瓦尔斯势表示的原子的极化率和磁化率。为了考虑介质中的原子，我们还通过实腔模型引入了局域场修正。一般理论被应用到一个单一的原子附近的半空间和两个原子嵌入在一个散装介质或放置在一个球附近的潜力，分别。
2008-12-04 quant-ph
Van der Waals interactions between excited atoms in generic environments
我们考虑了一般环境中由磁介电体构成的受激原子的范德华力。我们开发了一个动力学的方法来研究相互耦合的原子和场的动力学。当只有一个原子被激发时，我们的动力学理论表明，对于大的距离，作用在基态原子上的范德华力是单调的，而作用在激发原子上的力是空间振荡的。我们展示了如何后者的力量可以与已知的振荡Casimir-波尔德力附近的一个激发原子（基态）的身体。我们的力还揭示了一种人口诱导的动力学：对于原子寿命大得多的时间，原子将衰变到基态，导致基态原子之间的范德华相互作用。
2017-02-23 quant-ph
Magnetoelectric effect in van der Waals magnets
本综述梳理了二维范德瓦尔斯磁体中特有的新型磁电效应相关重要发现，指出可通过量子磁异质/同质结设计该效应并应用于自旋电子、光电器件，这类材料有望开辟全新研究方向。
2025-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Efimov resonance position near a narrow Feshbach resonance in $^6$Li-$^{133}$Cs mixture
在一个狭窄的费什巴赫共振附近的Efimov功能，预计将其特征在于共振的属性，而不是范德华长度的原子间的潜力。虽然这一理论预测到目前为止已经得到了很好的证实，但它仍然缺乏实验证实。在这里，我们将我们最近开发的三通道模型[Yudkin和Khaykovich，Phys. Rev. A 103，063303（2021）]应用于迄今为止探索的最大共振附近的质量不平衡的$^6$ Li- $^{133}$ Cs混合物中获得的实验结果[Johansen at. 13，731（2017）]。我们证实，所观察到的位置的Efimov共振主要是由共振物理的影响，而原子间势的范德华尾是次要的。我们发现，共振位置的强烈影响的存在下，另一个费什巴赫共振显着改变了有效的背景散射长度在狭窄的共振位置。
2022-02-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Medium-assisted van der Waals dispersion interactions involving chiral molecules
利用微扰理论推导了任意磁电介质中两个手征分子间的范德华色散相互作用。一般来说，分子极化率被假定为电，顺磁和反磁性质和材料环境被认为具有手性电磁响应。导出的电-手征、顺磁-手征、抗磁-手征和手征-手征相互作用势公式与文献中已有的结果相加，形成了一套完整的色散相互作用公式。利用电磁对偶性，我们把它们统一起来。作为一个应用程序，在自由空间中的两个各向异性分子的情况下，我们被认为是驱动延迟和非延迟的限制相对于分子间的距离。
2019-11-12 quant-ph
Quantum gates with weak van der Waals interactions of neutral Rydberg atoms
中性原子在大规模量子计算中具有广阔的应用前景，但精确的中性原子纠缠依赖于大的里德伯相互作用，而里德伯相互作用对原子间距离有很大的限制.通过一个相位积累失谐拉比周期的Rydberg相互作用的相似幅度的Rydberg拉比频率，我们研究了一个控制相位门与任意相位，并将其扩展到控制非门。该门只需要三步耦合一个里德伯态，依赖于容易接近的范德华相互作用，自然产生的遥远的原子之间，并没有旋转误差在弱相互作用制度。重要的是，它们可以在非常弱相互作用的情况下工作，这样分离良好的量子比特就可以纠缠在一起。该门对Rydberg相互作用的不可消除的涨落敏感，但在距离大于20~ $μ$ m的量子位的真实位置涨落下，仍能保持98%以上的保真度.
2022-12-13 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Van der Waals coefficients for interactions of dysprosium and erbium atoms with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms
本文利用虚频率动态偶极极化率积分计算了镝、铒原子与碱金属及碱土金属原子间的各向同性和各向异性C6系数，发现前者大两到三个数量级，为异核量子混合物碰撞建模提供关键参数。
2023-11-29 physics.atom-ph quant-ph
Body-assisted van der Waals interaction between two atoms
利用四阶微扰理论，导出了在色散和吸收磁介电体任意排列情况下，两个中性、非极化基态原子的范德华势的一般公式.该理论适用于两个原子在散装材料和在一个平面多层系统的前面，特别强调的情况下，一个完美的反射板和半无限半空间。它表明，由于存在一个完美的反射板的两原子相互作用的增强和减少可以理解，至少在非延迟的限制，通过使用图像电荷的方法。对于半无限半空间，给出了解析和数值结果。
2006-06-09 quant-ph
Giant Tunneling Magnetoresistance in Graphene/$h$-BN Based van der Waals Magnetic Tunnel Junctions via 3$d$ Transition Metal Intercalation
本文提出基于过渡金属插层石墨烯电极和h-BN势垒的全二维磁隧道结通用策略，第一性原理计算表明Mn-Gr和V-Gr体系可实现高达10^9%的巨隧穿磁阻、完美自旋过滤和负微分电阻。
2025-05-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Nonconservative dipole forces in a two-atom system with one atom excited
本文计算了双原子系统中一个原子激发时的非保守偶极力，发现其具有垂直于原子间轴的分量，虽远小于范德瓦尔斯力但可能实验可测，并估算了氢原子系统的位移。
2021-11-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
van der Waals Interaction Energy Between Two Atoms Moving With Uniform Acceleration
本文研究了在真空空间中作匀加速运动的两个中性基态原子间的范德华相互作用能。我们假设加速度与它们的间距正交，因此它们之间的距离保持不变。使用的范德瓦耳斯色散相互作用的基础上的相互作用的瞬时原子的偶极矩，这是诱导和相关的零点场的波动，我们评估的两个加速原子之间的相互作用能在实验室参考系中表示的量。我们发现原子间的范德华相互作用与距离的依赖关系与原子静止时不同，并讨论了我们的结果与Unruh效应的关系。我们发现，在近区一个新的项成比例的$R^{-5}$添加到通常的$R^{-6}$行为，并在远区一项成比例的$R^{-6}$添加到通常的$R^{-7}$行为，使更长的范围的相互作用。我们还发现了相互作用能与时间有关，并讨论了这一结果的物理意义。特别是，我们发现$R^{-7}$（远区）和$R^{-6}$（近区）与$a^2t^2/c^2$成比例的加速度相关的修正;这表明，如果采取足够长的时间，原子之间的范德华相互作用可以得到显着的变化，而不需要其他已知的Unruh效应的表现所需的极高的加速度。
2013-07-24 gr-qc hep-th quant-ph
Van der Waals and resonance interactions between accelerated atoms in vacuum and the Unruh effect
在量子电动力学的框架下，我们讨论了真空中原子匀加速的各种物理效应。本文首先研究了真空中两个匀加速原子之间的vanderWaals/Casimir-Polder色散和共振相互作用。我们发现，原子加速显着影响范德华力，产生不同的缩放与原子间的距离和明确的相互作用能量的时间依赖性的相互作用。我们认为，这些结果可以允许通过原子之间的色散相互作用的Unruh效应的间接检测。然后，我们考虑两个加速原子之间的共振相互作用，准备在一个相关的贝尔型状态，并在真空状态下与电磁场相互作用，分离真空波动和辐射反应的贡献，无论是在自由空间中，并在存在一个完美的反射板。我们表明，非热效应的加速体现在共振相互作用，产生的共振相互作用能的距离依赖性的变化。这表明温度和加速度之间的等价性并不适用于加速原子的所有辐射性质。为了进一步探讨这方面，我们评估的共振相互作用在非惯性运动中的两个原子的共加速（Rindler）框架，并表明，在这种情况下，假设的Unruh温度场是不需要一个完全等效的局部惯性和共加速的观点。
2017-08-23 gr-qc quant-ph
Anomalous magneto-optical response at $\mathrm{RuO_2 / WSe_2}$ van der Waals interface
University of Delaware（特拉华大学）；National Institute for Materials Science (NIMS)（国立材料研究所）
通过磁近邻效应在RuO₂/WSe₂异质结中探测到RuO₂表面弱磁性，发现低于55K时激子能量异常偏移和谷分裂反常，表明界面交换场主导谷态，为研究争议性磁性材料提供了光学探针。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
AC susceptometry of 2D van der Waals magnets enabled by the coherent control of quantum sensors
精密磁力测量是开发新型磁性材料和器件的基础。最近，金刚石中的氮空位（NV）中心已成为二维范德华材料中静态磁性的一个有前途的探针，能够以纳米级空间分辨率进行定量成像。然而，磁性的动态特性，理解磁相变和实现技术应用的关键，很少在单一的2D晶体的实验访问。在这里，我们相干控制NV中心的自旋进动，以实现超灵敏，定量的二维铁磁体的交流阻抗。结合直流磁滞与交流磁化率测量不同的温度，场，和频率，我们照亮了磁畴墙的形成，流动性和巩固在几层CrBr 3。我们发现，畴壁流动性增强，在CrCrBr3，与最小的减少超过数百千赫兹的激发频率，并受畴形态和局部钉扎的薄片。我们的技术扩展了NV磁力测量的多功能交流和直流磁表征的范围广泛的自旋电子材料在纳米级。
2021-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Van der Waals enhancement of optical atom potentials via resonant coupling to surface polaritons
目前的气相中性原子腔量子电动力学实验越来越依赖于激光冷却和光学、磁光或静磁捕获方法来提供亚微米级的原子局域化。在自由空间中难以实现，如果所需的原子位置接近固体表面的几百纳米内，则该目标进一步受到原子-表面相互作用的阻碍，如在结合单片电介质光学谐振器（例如微球、微环、微盘或光子晶体缺陷腔）的设置中的情况。通常在这种情况下，可以忽略范德华相互作用的最小原子-表面分离被认为是相关捕获方案的最佳定位点，但这种保守的策略通常会损害可实现的腔QED耦合强度。在这里，我们提出了一种新的方法来设计的光学偶极阱原子限制近表面，利用强的表面相互作用，而不是避免它们，并提出了基于$^{39}$ K原子和铟锡氧化物（ITO）的数值研究的结果。我们的理论框架指出了利用纳米图案化方法来设计原子-表面相互作用的新修饰的可能性。
2009-05-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Van der Waals explosion of cold Rydberg clusters
本文报道了在实空间中直接测量单个里德伯原子之间的范德华力对其外自由度的影响。粒子间距离约为5 μm的里德伯原子团簇是通过在磁光阱中产生少量的种子激发，然后通过非共振激发产生一系列易化激发事件而产生的。经过一段可变的膨胀时间后，里德伯原子被场电离，由到达时间分布计算了膨胀后里德伯原子团的大小。我们的实验结果与范德瓦耳斯爆炸的数值模拟吻合得很好。
2015-06-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Spatial correlations of Rydberg excitations in optically driven atomic ensembles
研究了在连续驱动、强相互作用的耗散系统定态中多体关联的出现。具体而言，我们研究共振光激发原子的里德伯态通过长程偶极-偶极和范德华势相互作用采用精确的数值解的密度矩阵方程和蒙特卡罗模拟。在封锁距离内的原子集合形成最多可以容纳一个里德伯激发的“超原子”。超原子的激发概率饱和到1/2相干驱动的原子，但显着更高的非相干驱动，接近单位原子数的增加。在均匀驱动的扩展一维系统的定态下，超原子的饱和导致里德堡激发的准结晶，其关联呈现阻尼的空间振荡。系统在范德华相互作用势作用下的行为可以用基于“硬杆”原子间作用势的解析可解模型来近似。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Effects of acceleration on interatomic interactions
本文研究了加速度对真空中同步均匀加速的双基态原子间相互作用的影响，发现加速度引发了惯性系中不存在的非对角相互作用分量，且在大加速度下导致相互作用行为显著改变，揭示了Unruh效应中加速度-热性等价性的破缺。
2025-06-19 gr-qc hep-th quant-ph
Dynamical electronic correlation and chiral magnetism in van der Waals magnet Fe4GeTe2
针对范德华磁体Fe4GeTe2未被完整分析的相变问题，本研究结合动态电子关联的第一性原理方法，揭示了其赝能隙特征、类RKKY磁相互作用及手性起源，阐明了自旋动态与Fe位点磁解耦对相变的关键作用。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
