Dispersion forces inside metallic waveguides
本文研究了横向尺寸$a$小于偶极特征波长的金属波导中偶极对的色散能。我们发现，$a$设置的规模，从准静态的，范德华力，相互作用的延迟，卡西米尔-波尔德样。而在延迟状态下，能量随偶极间距离呈指数衰减，典型的倏逝波，在范德华状态下，获得已知的自由空间结果。这种短程缩放意味着波导内色散相互作用的加性扩展到更密集的介质，以及对此类结构中相关Casimir效应的修改。
2013-06-12 quant-ph
Lateral interatomic dispersion forces
人们普遍认为，原子和分子之间的范德华力沿着分离它们的线作用。受Casimir-Polder力的影响，我们预测了两个原子之间的横向范德华力，其中一个原子处于具有非零角动量的激发态，另一个原子处于各向同性的基态.所产生的力以与行星齿轮相同的方式起作用，与在类似情况下的横向Casimir-Polder力的著作中预测的齿轮齿条运动相反，这里预测的力是微观起源。我们通过预测基态铷附近的激发铯的轨迹来说明这种效果，发现如果忽略横向力，行为会有质的不同。
2020-09-02 quant-ph
Macroscopic quantum electrodynamics and duality
讨论了在什么条件下电场和磁场的对偶性是宏观量子电动力学的有效对称性。结果表明，麦克斯韦方程组中的自由电荷的情况下，满足对偶不变性的运营商的水平上，而这是不正确的洛伦兹力和原子-场耦合一般。我们证明了导出量，如卡西米尔力，局部场校正的衰减率以及范德华势是不变的，相对于一个全球性的交换的电和磁的数量。这种精确的对称性可以用来在已有构型的基础上推导新构型的物理学。
2009-12-14 quant-ph
Casimir effect for perfect electromagnetic conductors (PEMCs): A sum rule for attractive/repulsive forces
讨论了理想电磁导体（PEMCs）边界条件下的Casimir效应。在宏观量子电动力学框架下，基于相应的倒易格林张量，构造了两个具有磁电耦合的理想反射板（非倒易介质）的格林张量。我们计算了两个PEMC板之间的Casimir力的PEMC参数M和对偶变换角$θ$导致一个通用的解析表达式，连接吸引Casimir力和排斥Boyer力。我们把结果与电磁学的对偶对称性联系起来。
2017-10-04 quant-ph
Stable suspension and dispersion-induced transitions from repulsive Casimir forces between fluid-separated eccentric cylinders
使用有限的非平面物体的精确数值方法，我们证明了一个稳定的机械悬浮的二氧化硅圆柱体内的金属圆柱体分离乙醇，通过二氧化硅和金属之间的排斥Casimir力。我们调查圆柱体与圆形和方形截面，并表明，后者表现出稳定的方向以及一个稳定的位置，通过一种方法来计算卡西米尔扭矩有限对象。此外，稳定的方向的方柱显示经历一个不寻常的45度的过渡作为一个功能的分离的长度尺度，这是解释作为一个结果的材料分散。
2008-11-08 quant-ph
Demonstration of optically modulated dispersion forces
我们报告了通过改变硅膜中的载流子密度来光学调制色散力的第一个实验。为此，使用基于高真空的原子力显微镜和来自Ar激光器的激发光脉冲。实验结果与两个理论模型进行了比较。色散力的调制将在光机械微机械中得到应用。
2007-04-05 cond-mat.other quant-ph
A Quantum Information Perspective on Many-Body Dispersive Forces
本文从量子信息视角研究多体色散力，通过量子 Drude 振子模型建立纠缠与关联能的解析关系，揭示纠缠一夫一妻制决定多体修正的吸引、排斥或为零，并在三聚体和扩展晶格中验证。
2025-09-20 quant-ph
Evaluation of the Casimir Force for a Dielectric-diamagnetic Cylinder with Light Velocity Conservation Condition and the Analogue of Sellmeir's Dispersion Law
本文研究了介质-抗磁圆柱在光速守恒条件下的Casimir压力，色散律类似于Sellmeir规则。的相似性和差异，从球形的情况下指出。
2007-05-11 hep-th quant-ph
Multipole expansion for dispersion forces -- watch this trace
本文从宏观量子电动力学角度重新审视介电表面附近原子的色散力，指出多极展开中无迹假设在四极矩以上并不普遍成立，并证明八极矩的迹对静电区域之外的Casimir-Polder相互作用有贡献。
2025-08-21 physics.atom-ph quant-ph
Non-trivial retardation effects in dispersion forces: From anomalous distance dependence to novel traps
在色散力的研究中，非延迟，延迟和热渐近线与其不同的标度律被视为基石的结果，在不同的分离度的相互作用。在这里，我们表明，当粒子在介质中相互作用时，延迟的影响是定性不同的，使得有必要充分考虑非单调的潜力。我们讨论了不同的制度，几种情况下，发现一个异常行为的延迟渐近线。它可以改变符号，并导致捕获电位。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersion forces in inhomogeneous planarly layered media: A one-dimensional model for effective polarisabilities
真空中的色散力，如两个微观粒子之间的范德华力，粒子和宏观物体之间的Casimir-Polder力或两个介电物体之间的Casimir力，都得到了很好的研究。然而，在现实的情况下，交互对象往往是嵌入在环境介质中。这种溶剂影响诱导的偶极相互作用。在宏观量子电动力学的框架下，这些相互作用通过虚光子的交换来介导。通过这种方法的均匀溶剂介质的影响，可以表示为局部场校正，导致多余的极化率，以前已经推导出硬边界条件。为了开发一个更现实的描述，我们调查的一维模拟系统，说明了连续的介电分布的影响。
2019-06-04 physics.optics quant-ph
Surface Screening in the Casimir Force
我们计算了两种金属之间的Casimir力的修正，由于其响应函数的空间色散。我们采用模型无关的表达式的力的光学系数。我们用表面$d_\perp$参数来表示对菲涅耳系数的非局部修正，该参数反映了表面屏蔽电荷的分布。在一个自洽的计算，空间色散增加卡西米尔力显着小分离。非局部校正具有相反的符号比以前预测采用流体动力学模型，并假设突然终止的表面。
2005-09-27 quant-ph
Dispersion forces between weakly disordered Van der Waals crystals
我们描述了弱无序原子薄晶体之间的层间色散力的多体理论和数值研究的作用，为不同的层间距和不同密度的诱导电子和空穴的无序。与通常认为无序倾向于增强费米液体中库仑相互作用的重要性相反，我们发现短程无序倾向于{ \it削弱}层间色散力。这与先前的研究结果一致，这些研究结果表明，从金属传播到绝缘传播的转变削弱了层间色散力。我们表明，无序改变的标度律的色散力，我们评论的最大交叉顶点校正图负责对数发散的二维金属的电阻率的作用。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Non-Markovianity in atom-surface dispersion forces
我们讨论了失败的马尔可夫近似在描述原子表面波动引起的相互作用，在平衡（卡西米尔-波尔德力）和平衡（量子摩擦）。使用一般的理论参数，我们表明，马尔可夫近似可能会导致错误的预测这种现象的强度和功能依赖于系统参数。我们的研究结果强调了非马尔可夫效应在色散相互作用中的重要性。特别是，我们表明，时间相关性的长时间幂律尾，以及相应的低频行为，两个时间偶极相关性，忽略了马尔可夫极限，显着影响力的预测。
2016-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Impact of Mass-Gap on the Dispersion Interaction of Nanoparticles with Graphene out of Thermal Equilibrium
本文基于推广的Lifshitz理论和Dirac模型，研究了带隙石墨烯与纳米粒子在非热平衡条件下的色散力，发现质量隙使非平衡力保持吸引特性，为微纳器件设计提供理论依据。
2023-07-06 quant-ph
Non-Perturbative Theory of Dispersion Interactions
扩展偶极子之间的波动诱导力存在一些悬而未决的问题。传统的直觉来自大分离微扰近似的色散力理论。在这里，我们提出了一个完整的非微扰理论。此外，我们还讨论了如何考虑有限偶极尺寸修正。研究微扰色散力理论的有效性极限具有重要的意义。
2015-02-27 physics.chem-ph quant-ph
Universal scaling laws for dispersion interactions
我们研究了在非常一般的条件下色散势和力的标度行为。我们证明，将任意几何排列的尺度改变一个因子a，在长距离极限下，原子-原子势和原子-体势分别改变1/a^7和1/a^4，单位面积的卡西米尔力改变1/a^4。在短距离区域，电和磁的物体导致不同的标度行为。作为应用，我们给出了两个原子-体势的标度函数，并给出了平板辅助两原子势的等势线。
2010-03-19 quant-ph
Feynman Diagrams for Dispersion Interactions Out of Equilibrium -- Two-Body Potentials for Atoms with Initial Excitation
图解法是计算原子或分子间色散相互作用的常用方法。多极耦合方案与费曼有序图相结合，显着减少了图形的数量相比，基本静态微扰理论。我们回顾了范德华-卡西米尔-波尔德力的计算，重点是两个原子或分子，其中之一是激发。在这种情况下，计算相应的力是臭名昭著的数学问题连接到自发衰变的激发。在一个完整的非平衡理论治疗这样的不稳定状态提供了一个物理解释的明显矛盾，在以前的结果，并强调衰变过程的分子间的潜力的重要性。这可能对生物系统中的反应具有重要意义，其中激发态可能相对较长，并且共振分子间力可能导致定向布朗运动。
2011-11-16 quant-ph
Ponderomotive forces and wave dispersion: two sides of the same coin
这里提出的是一个绝热和共振波粒子相互作用的一般看法，导致在非常不同的环境中的非线性有质动力效应的统一描述，从低温等离子体相对论等离子体，甚至原子在激光。该理论将波粒相互作用视为经典的模式耦合问题，揭示了有质动力与引起这些力的波的性质之间的内在联系。导出了单粒子和非线性波（可能携带被捕获粒子）的绝热拉格朗日量，并给出了一般情况下的动力学方程和非线性色散关系。
2011-07-14 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Dispersion Forces Between Fields Confined to Half Spaces
考虑了一个标量场与另一个被限制在两个半空间中的标量场相互作用的Casimir效应。该模型旨在模拟光子场与两个平板中物质的相互作用。我们使用Dirichlet边界条件的接口上的领域在半空间和计算他们的一个回路的波动方程的其他领域。我们进行紫外重整化，并开发了一个方便的形式主义的真空能量的计算在这种配置。
2018-03-21 hep-th quant-ph
Universal behavior of dispersion forces between two dielectric plates in the low-temperature limit
在低温（短间隔）极限下，得到了任意电介质两平行平板间自由能、熵和压强的普适解析表达式。本文给出了能斯特热定理在色散力作用下的解析证明。这使我们能够制定严格的化学要求，必须满足所有模型中使用的卡西米尔物理。
2006-02-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir Dispersion Forces and Orientational Pairwise Additivity
采用路径积分方法研究了任意形状流形在大间距下的波动诱导相互作用。结果表明，相互作用的形式关键取决于边界条件的选择。特别是，Casimir相互作用是否是成对加性的，取决于“金属”边界条件是否对应于“孤立”或“孤立”流形。
2000-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
An atom passing through a hole in a dielectric membrane: Impact of dispersion forces on mask-based matter-wave lithography
任意结构的快速、大面积图案化低至纳米尺度对于包括半导体工业、量子电子学、纳米光子学等的一系列应用是非常感兴趣的。最近有人提出，纳米分辨率掩模光刻可以通过发送亚稳态氦原子通过由孔图案组成的二元全息掩模来实现。然而，这些最初的计算是使用简单的标量波方法完成的，该方法没有考虑原子和掩模材料之间的色散力相互作用。为了了解这个想法的真正潜力，有必要了解这种相互作用如何影响原子。本文从理论上研究了原子与含孔介质膜之间的色散力相互作用。我们看看亚稳态和基态氦，使用实验现实的波长（0.05-1纳米）和膜厚度（5-50纳米）。我们发现，有效空穴半径减少约1-7 nm的亚稳态氦和0.5-3.5 nm的基态氦。正如预期的那样，厚膜和慢原子的减少最大。
2022-01-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Dispersion Interaction of Atoms with Single-Walled Carbon Nanotubes described by the Dirac Model
利用石墨烯的Dirac模型计算了原子、分子与单壁碳纳米管之间的相互作用能和作用力。为此目的，Lifshitz型公式适用于圆柱形几何形状的情况下，与邻近力近似的帮助下使用。所得到的结果进行了比较与那些来自石墨烯的hydrodynic模型。对氢原子和氢分子进行了数值计算。结果表明，狄拉克模型导致较大的值的范德华力比流体动力学模型。对于氢分子，使用这两种模型计算的相互作用能和力大于氢原子。
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dispersion interaction of two graphene sheets
本研究将Casimir方法和Van Kampen求和法应用于Drude模型近似下的两片石墨烯，确定了其在不同距离下的色散力，两种方法结果相似，力的变化规律与距离和化学势相关。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spatial dispersion in atom-surface quantum friction
研究了空间色散对原子-表面量子摩擦的影响。我们表明，原子表面的分离短于载体的平均自由程内的材料，摩擦力可以是几个数量级大于预测的局部光学。此外，当考虑到空间色散效应，我们表明，常用的本地热平衡近似低估了约95%的阻力，通过采用最近报道的非平衡波动耗散关系的量子摩擦。与基于局部光学的处理不同，空间色散结合对局部热平衡的校正不仅改变了量子摩擦的大小，而且改变了量子摩擦的距离标度。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Duality, decay rates and local-field models in macroscopic QED
原子、分子和光学介质之间的磁相互作用的任何处理都必须从相互作用能的形式开始。这就形成了关于任何数量的磁原子光特性的预测的基础-包括自发衰变率和力。众所周知，麦克斯韦方程组的赫维赛德-拉莫尔对偶对称性，其中电和磁的量交换，被打破的磁相互作用能的通常形式。我们认为，这种对称性可以恢复，包括一般的本地场效应，和本地场应被视为正确的偶极子的微观世界和宏观世界之间的测量领域的翻译的必要性。这可能还有助于解决长期存在的关于介质中偶极子上力的形式的争论。最后，我们计算了考虑局域场效应的磁介质中的磁偶极子衰减率，并表明宏观量子电动力学可以在算符水平上对偶对称，而不仅仅是期望值。
2021-12-10 physics.atom-ph quant-ph
Multiple Scattering: Dispersion, Temperature Dependence, and Annular Pistons
我们回顾了各种应用程序的多次散射的方法来计算Casimir力之间的分离机构，包括分散，楔形几何形状，环形活塞，和温度的依赖性。在许多情况下得到了精确的结果。
2010-07-20 hep-th quant-ph
Casimir energy, dispersion, and the Lifshitz formula
尽管有相反的建议，我们在本文中表明，通常的电磁能量的色散形式，必须用来推导平行电介质之间的Lifshitz力。这个结论是从量子真空能量的一般形式得出的，它是多重散射形式论的基础。作为一个例子，我们明确推导出的Lifshitz公式平行介电半空间之间的相互作用，包括色散，从系统的总能量的表达式开始。简要讨论了平行板间能量的恒定性和电致伸缩力的可观测性问题。
2010-01-23 cond-mat.other hep-th quant-ph
Rigorous analysis of Casimir and van der Waals forces on a silicon nano-optomechanical device actuated by optical forces
在这篇文章中，我们严格分析的色散力（卡西米尔和范德华力）的影响的纳米光学机械设备的基础上的硅波导和二氧化硅衬底，周围的空气和驱动的光学力。色散力的计算使用修改的Lifshitz理论，以考虑到器件的厚度和材料的介电常数，这是从实验获得的光学数据，并通过严格的三维FDTD模拟验证。我们还考虑到波导的机械非线性，这是由于其相对于其厚度的大偏转，由于纳米器件的尺寸。非线性力学分析模型也验证了使用三维有限元模拟。我们的研究结果表明，在适当的设计条件下，有可能达到一个没有拉在临界点，由于只有光的力量，因此，在原则上，这将是可能的，仅通过控制光功率来控制设备的总偏转。然而，色散力通常对器件施加临界点的拉力，并在波导和衬底之间建立最小的初始间隙。此外，我们表明，可以利用几何非线性效应，以避免或尽量减少拉，因此，设备崩溃。
2017-08-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Unconventional Distance Scaling of Casimir-Polder Force between Atomic Arrays
Zhejiang University（浙江大学）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）
研究揭示了原子阵列间Casimir-Polder力的非常规距离缩放行为，源于离散晶格结构，并提出实验测量方案。
2026-01-30 physics.atom-ph quant-ph
Temperature dependence of the magnetic Casimir-Polder interaction
我们分析了磁偶极子对原子表面色散力的贡献。与电对应物不同，它涉及与热能尺度相当的小跃迁频率。一个显着的温度依赖性被发现附近的表面具有非零的DC电导率，导致在T> 0的色散力的强烈抑制。我们使用热响应理论的表面材料和讨论正常的金属和超导体。的相互作用的自由能和熵的渐近线的分析计算在很大的范围内的距离。在超导体附近，相变时的耗散开始强烈地改变了相互作用，包括不连续的熵。我们讨论的相似性与Casimir相互作用between两个表面，并建议原子表面相互作用的精确测量可能会揭示新的光后公开的问题周围的温度依赖性的损耗介质之间的色散力。
2010-01-20 cond-mat.other quant-ph
Theory of Dispersion and Exchange Interactions Subjected to Surface Roughness in Application to Signal Transmission through a Nanoswitch
Central Astronomical Observatory at Pulkovo of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普尔科沃中央天文台）；Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University（彼得大帝圣彼得堡理工大学）
本文建立了考虑表面粗糙度的色散与交换相互作用理论，用于描述可循环工作且无吸合的电阻型纳米开关，计算其隧道电流并提出通过增大载波与信息信号振幅差减小信号失真的方法。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Duality Symmetry of Quantum Electrodynamics and Magnetic Charges
隐藏在经典麦克斯韦方程组中的电和磁之间的对偶对称性暗示了对偶电荷的存在，而对偶电荷通常被解释为磁荷，在实验中还没有观察到。在量子电动力学（QED）中，电场和磁场被统一为一个规范场，这使得这种对称性不明显。在这里，我们通过引入对偶规范场和对偶对称拉格朗日量来重新检验QED的对偶对称性。在规范场理论的框架内，我们证明了电磁对偶对称性不能给出任何新的守恒定律。通过检验电荷-电荷相互作用和量子洛伦兹力方程，我们发现引入的对偶电荷是电荷，而不是磁荷。更重要的是，我们表明，真正的磁荷是不兼容的规范场理论的QED，因为磁荷和电荷之间的相互作用不能介导通过交换规范光子。
2022-09-01 hep-th physics.optics quant-ph
Non-touching nanoparticle diclusters bound by repulsive and attractive Casimir forces
我们提出了一个方案，用于获得稳定的Casimir悬浮液的介电nontouching物体浸没在流体中，验证在这里的各种几何形状组成的乙醇分离的介电球体和半无限平板。稳定性是由真实介电（单片）材料的色散特性引起的。这种效应的一个后果是稳定的配置（集群）的紧凑的对象，我们说明通过一个“分子”两球双集群几何consiting两个绑定球悬浮在黄金板的可能性。我们的计算还揭示了材料和几何色散之间的强烈相互作用，这是由在平面与球形几何形状中观察到的定性不同的稳定性行为所例示的。
2009-12-11 cond-mat.soft physics.gen-ph quant-ph
Self-duality and bound states of the toric code model in a transverse field
我们研究了横向磁场对复曲面编码模型的影响。我们表明，这个问题可以映射到徐摩尔模型，从而到量子罗盘模型，这是已知的自对偶。我们通过微扰连续么正变换分析低能谱，准确地确定了各个对称扇形的能隙。我们的结果是在非常好的协议与精确的对角化数据的所有值的参数，除了在自对偶点的水平交叉是负责一个拓扑相位和极化相位之间的一阶相变。有趣的是，两个和四个准粒子的费米和玻色子统计的束缚态出现，并显示减少维数的色散关系。
2011-03-09 cond-mat.other hep-lat hep-th
