Casimir Friction Between Polarizable Particle and Half-Space with Radiation Damping and Image Damping at Zero Temperature
可极化粒子和半无限空间之间的卡西米尔摩擦是一种微妙的物理现象，因为它涉及微观量子粒子和半无限水库之间的相互作用。毫不奇怪，过去通过不同途径获得的摩擦力的结果有时（至少在表面上）彼此差异很大。最近，我们考虑了两个平行运动的半无限介质板的Casimir摩擦力[J。霍耶和我Brevik，Eur. J. D { \bf 68}，61（2014）]，并设法与Pendry（1997）、Volokitin和Wavesson（2007）以及Barton（2011）获得的结果基本一致。我们的方法是基于使用久保形式主义。本文重新研究了可极化粒子与介质半空间的相互作用，并采用与以前相同的基本方法计算了摩擦力。在本分析中的新成分是，我们考虑到辐射阻尼，并得出其修改。并与其他作品进行了比较。与Intravaia，Behunin和Dalvit的结果基本一致，也可以实现使用金属板的原子极化率的修改。
2015-08-03 quant-ph
On the Direction of Casimir Forces
满足狄利克雷边界条件的无质量标量场所产生的Casimir力可以吸引或排斥瓶状容器颈部的活塞。使用世界线的形式主义，这种行为是有关的两种类型的布朗桥的相互作用能的竞争贡献。它定性也预计从吸引力的长期两体之间的边界的成分的力量。提出了一种几何减法方案，避免发散的贡献的相互作用能和分类的布朗桥，有助于力。这些都是有限长度的，并且卡西米尔力可以被分析，并且原则上可以精确计算，而不需要求助于正则化或解析延拓。世界线的分析是强大的相对于活塞和烧瓶的形状的变化，与长程力的类比表明，中性原子和粒子也被吸引到开口管（或纳米管）的电磁起源的卡西米尔力。
2008-08-28 quant-ph
Results from electrostatic calibrations for measuring the Casimir force in the cylinder-plane geometry
我们报告的测量上进行的设备，旨在研究卡西米尔力的圆柱平面配置。静电校准证据的异常行为的依赖性的静电力和最小化的潜在的距离。我们讨论的类比和差异，这些异常相对于那些已经观察到的球平面配置。在最小的探索距离，我们观察到非库仑性质的频移，防止在同一范围内的卡西米尔力的测量。我们还报告在平行平面配置中进行的测量，表明最小化潜力的距离的依赖性，如果存在的话，是温和的比在球平面或圆柱平面的几何形状。最后报告了与距离相关的最小化潜力和Casimir力测量精度之间的相互作用的一般考虑，在相关的范围内检测所有几何形状的热校正。
2011-01-13 quant-ph
Fluctuations, dissipation and the dynamical Casimir effect
真空涨落为通过辐射压力耦合到量子场的系统提供了耗散的基本来源。在动态卡西米尔效应中，自由空间中的加速中性体引起实光子的发射，同时经历起辐射反作用力作用的阻尼力。模拟模型中的非稳态条件下的电磁场模拟移动板块的存在，目前正在实验研究。在两个物体作均匀相对运动的情况下，也可能出现一个耗散力，从而导致一种新的无机械接触的摩擦机制。本文综述了动力学Casimir效应和非接触摩擦效应的最新研究进展，强调了它们共同的物理起源。
2010-06-30 quant-ph
Casimir potential of a compact object enclosed by a spherical cavity
研究了一个紧致物体与另一个紧致物体的封闭腔体之间的电磁Casimir相互作用。我们用物体的散射矩阵和平移矩阵来表示相互作用能，这些矩阵与适合于每个物体的坐标系相关。当被包围的物体是一个空的金属球壳，比内部物体大得多，并且两者充分分离时，卡西米尔力可以用内部物体的静电多极极化率和磁多极极化率来表示，这与卡西米尔-波尔德的结果类似。虽然这不是一个简单的幂律，但力对物体与包含球体的分离的依赖性是其从球体中心的位移的普适函数，与物体电磁响应的其他细节无关。此外，我们计算了两个金属球之间的精确Casimir力包含一个在另一个在任意间距。最后，我们结合我们的结果与早期的工作，两个领域之间的卡西米尔力，以获得数据的领先的顺序校正的邻近力近似为两个金属球内外。
2010-10-20 quant-ph
Van der Waals chain: a simple model for Casimir forces in dielectrics
本研究提出一维点粒子链模型，无需重整化即可计算电介质内部卡西米尔力，并揭示重整化的出现机制；力密度在分段均匀介质中收敛，在非均匀介质中发散，短程反作用力可防止坍缩，并类比弯曲空间中的迹线异常。
2023-10-18 quant-ph
Casimir Force Between Dielectric Media with Free Charges
用统计力学方法求解真空间隙下的Casimir问题是简洁而有效的。这种方法的一个核心成分是可极化粒子的相互作用的波动偶极矩的影响。在任意温度下，量子化粒子的路径积分公式是由Høye-Stell等人提出的。在高温下-本文件中考虑的限制-经典理论是足够的。我们目前的理论与Jancovici和{}amaj（2004）提出的一个想法有关，即利用电子等离子体模型和Debye-Hückel电解质理论来评估平行板之间的Casimir力。他们的结果最近由Høye（2008）使用相关的统计力学方法恢复。在本文中，我们概括了这一点，包括一个常数介电常数的描述。本文推广了我们早期的平行板理论（1998）和球面平板理论（2001）。我们还考虑了可极化粒子和具有小电荷密度的导体之间的Casimir力，发现与Pitaevskii（2008）最近导出的结果一致。
2009-06-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Precision and Casimir Force Measurements in Superfluid and Vacuum with Silicon Nitride Membranes
最近发现氮化硅膜可用作极高Q机械谐振器，这使得许多新的实验成为可能，其中包括改进的长范围真空卡西米尔力测量，和测量低于λ点的液氦的性质。值得注意的是，在卡西米尔力的热校正中，激励的相速度不进入，平行板之间的每单位面积的力仅取决于温度和板之间的距离。因此，它似乎是可能的，以测量声子模拟有限温度卡西米尔力在液氦。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs
我们从理论上提出了一个实验上可行的方案，在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中使用杂质原子，以实现量子真空效应的凝聚态类似物。在一个合适的原子级配置中，杂质原子和凝聚体中密度波动之间的碰撞相互作用可以被定制以紧密地再现量子电动力学的电偶极耦合。通过这个类比，我们恢复了电磁真空力的范例，并将其扩展到冷原子领域，特别显示了在超音速原子速度下，原子杂质感受到的卡西米尔力的一种新的幂律标度的出现，以及量子摩擦力的出现，伴随着Bogoliubov量子的金斯堡发射。讨论了这些量子真空效应在现实光谱实验中可观察到的后果。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
A scattering approach to Casimir forces and radiative heat transfer for nanostructured surfaces out of thermal equilibrium
我们发展了一种精确的方法来计算Casimir力和任意两个纳米结构表面之间的辐射传热功率的热平衡。该方法是基于最近使用的卡西米尔效应的调查散射方法的推广。类似于平衡的情况下，我们发现，也出了热平衡的形状和成分的表面进入只有通过他们的散射矩阵。导出的表达式提供了精确的结果的散射矩阵的干预表面。
2009-09-11 hep-th quant-ph
Nonperturbative access to Casimir-Polder forces
本文讨论了Dirichlet边界条件下球与单轴波纹曲面之间Casimir-Polder力的标量模拟。提出了一个配方，是非微扰的高度轮廓的表面，我们给出了明确的数值结果sinuosoidal的轮廓。
2009-10-30 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Dynamical Casimir-Polder force between an excited atom and a conducting wall
本文研究了理想导电壁附近原子的非平衡位形中原子-表面Casimir-Polder力的动力学性质，原子初始处于激发态，场处于真空态.我们计算了作用在原子上的Casimir-Polder力随时间的变化，发现它在时间和空间上都表现出从吸引力到排斥力的振荡行为。我们还调查了渐近行为的动力学的力量和相关的本地字段量的时间，显示的静态值的力量，通过一个与时间无关的方法获得的，恢复的时间远大于原子的时间尺度的自敷料，但小于原子的衰变时间。然后，我们讨论的全球量，如原子和场的能量，和它们的渐近行为的演变。我们还比较了我们的结果与最近获得的类似结果的初始裸基态原子上的激发原子的动力学力。我们表明，在初始激发原子的情况下，获得新的相关功能，例如更大的值的动态力相对于静态的，允许一个更容易的方法来挑选和观察动态Casimir-Polder效应。
2016-10-14 quant-ph
Temperature Dependence of the Casimir Force for Metals
从平行板间Casimir力的Lifshitz公式出发，我们计算了两种不同设置下的力之差，一种设置下的温度为$T_1=350$ K，另一种设置下的温度为$T_2=300$ K。我们选用金作为材料，利用德鲁德色散关系。我们的结果用图表表示出来，应该可以直接与实验相比较。由于基于等离子体色散关系的类似计算会导致不同的理论力差，因此这种实验将是决定性的测试。我们还提出了一个类似的计算的情况下，当两个板被替换为球板系统，仍然与黄金作为材料在两个机构。假设球体很大，因此邻近定理成立。讨论了与热力学第三定律的一致性和表面阻抗法的有效性。
2003-11-14 hep-ph quant-ph
Casimir Force for Absorbing Media in an Open Quantum System Framework: Scalar Model
在这篇文章中，我们计算两个有限宽度的镜子在有限温度下的Casimir力，工作在1+1维的简化模型。被认为是耗散介质的反射镜被建模为一组连续的谐振子，谐振子又被耦合到外部环境处于热平衡。Casimir力的计算是在量子开放系统理论的框架下进行的。结果表明，Casimir相互作用有两个不同的贡献：通常的辐射压力从真空中，这是理想的镜子，没有耗散或损失，和朗之万力与介电原子之间的相互作用所引起的噪声在板坯和热浴。为了在1+1维中重现类似的Lifshitz公式，需要对Casimir力的两个贡献。讨论了反射镜的电磁特性与环境光谱密度的关系
2011-11-14 cond-mat.other hep-th quant-ph
The perfect magnetic conductor (PMC) Casimir piston in d+1 dimensions
理想磁导体（PMC）边界条件是理想电导体（PEC）边界条件的对偶，可以看作是QCD中强子袋模型边界条件的电磁模拟。通信技术的最新进展和要求已经引起了人们对PMC和Casimir实验的极大兴趣，这些实验涉及可能在不久的将来进行的近似PMC的结构。本文在$d+1$维中研究零温PMC-Casimir活塞。PMC Casimir能量通过对$p+1$维Dirichlet能量求和来明确地评估，其中p的范围从2到$d$（包括2和$d$）。我们推导出两个精确的$d$维表达式的Casimir力的活塞，并发现该力是负的（吸引力）在所有的维度。这两个表达式都适用于2+1和3+1维的情况。从我们的工作的副产品是一个贡献的PEC文献：我们获得了一个有用的替代表达式PEC卡西米尔活塞在3+1维，也评估卡西米尔力每单位面积上的无限条，几何实验的兴趣。
2008-05-27 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Johnson-Nyquist noise and the Casimir force between real metals at nonzero temperature
长期以来，众所周知，所有有损耗的导体在有限温度下都显示出电子噪声，即约翰逊-奈奎斯特噪声，该噪声是由导体内部的电荷的热扰动引起的。这种噪声的存在意味着两个附近的放电导体在有限的温度下应该互相排斥，作为一个导体中的约翰逊-奈奎斯特电流和它们在另一个导体中感应的涡电流之间的电动相互作用的结果。有人建议，这种力量是在最近发现的大排斥修正两个有耗金属板之间的热卡西米尔力的起源。通过研究两个线性噪声天线的简单系统，获得了对这一物理图像的进一步支持。使用电路理论中的基本概念，我们表明约翰逊-奈奎斯特噪声产生的排斥力会导致与卡西米尔问题中发现的相同类型的热力学不一致性。我们表明，所有的不一致，但是解决，如果考虑到与天线的端点的电容效应。因此，我们的研究结果表明，电容效应所造成的有限尺寸的板，可能是必不可少的解决类似的问题，在热卡西米尔效应。
2008-01-18 hep-th quant-ph
Vacuum fluctuations and generalized boundary conditions
本文研究了满足广义Robin边界条件的量子场论的静态和动态Casimir效应，这种效应是在量子线路的背景下自然产生的.由于这些条件也可能是相关的动态卡西米尔效应的测量，我们评估其作用的具体例子中的一个真正的标量场在1+1维，一个系统，其中有一个众所周知的机械模拟，涉及一个加载字符串。
2013-03-25 hep-th quant-ph
The Casimir Force between Two Graphene Sheets: 2D Fresnel Reflection Coefficients, Contributions of Different Polarizations, and the Role of Evanescent Waves
本文推导含空间色散的石墨烯二维 Fresnel 反射系数，利用极化张量与 Lifshitz 公式分析不同偏振及传播、倏逝波对卡西米尔压力的贡献，并据此探讨金属体系理论与实验一致的途径。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Radiative heat transfer and nonequilibrium Casimir-Lifshitz force in many-body systems with planar geometry
本文介绍了平面N体系统在非热平衡条件下光子介导的能量和动量转移的一般理论。它是基于多体系统中的散射理论和涨落电动力学方法的结合。通过建立传热问题的兰道尔式方程，推导出两个不同平板之间的能量传输系数以及自耦合系数的显式公式，并以单个物体的反射系数和传输系数表示。我们还展示了如何计算局部平衡温度在这样的系统。一个类似的公式被引入到量化描述Casimir Lifshitz力的热平衡的动量传递系数。热平衡时的力作为一种特殊情况很容易得到.作为这个一般理论框架的一个例子，我们展示了三体系统中第四块板的存在如何影响热传递问题中的平衡温度和作用于系统的力所产生的平衡位置。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Stopping to Reflect: Asymptotic Static Moving Mirrors as Quantum Analogs of Classical Radiation
本文提出两条可精确求解的有限能量直线电子轨迹，借助动态 Casimir 效应的运动镜模型分析经典辐射及其量子类比 beta Bogolyubov 系数。
2023-03-05 gr-qc quant-ph
Casimir Theory of the Relativistic Composite String Revisited, and a Formally Related Problem in Scalar QFT
本文的主要内容是对零温和有限温下分段均匀闭弦横向振动的Casimir能量进行了新的评述。我们使用三种不同的正则化：截断法，复轮廓积分法和zeta函数法。弦模型是相对论性的，在这个意义上，每个弦段的声速都等于光速。在这个意义上，该理论类似于介电介质中的电磁理论，其中介电常数和磁导率的乘积等于1（等折射介质）。我们演示了如何工作的形式主义的两件字符串，并为2N件字符串，并显示如何在后一种情况下，一个紧凑的递归关系，以促进形式主义相当。卡西米尔能量是负的，而且越是负的，弦中的碎片就越多。两段弦在D维时空中是量子化的，在两种张力之比非常小的极限。我们计算的自由能和其他热力学量，证明标度特性，并评论的意义上的Hagedorn临界温度的两件弦。此后，作为一个新的发展，我们提出了一个标量场理论的三维空间中的一个真正的领域，在一个潜在的线性上升与纵向坐标z在0<z<1的间隔，并在此后保持恒定的水平高原。在简化条件下，将两段弦势的长度比形式上用长度参数z代替，得到了两段弦势的一个粗略模型。
2012-06-25 hep-th 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
The Casimir Problem of Spherical Dielectrics: Numerical Evaluation for General Permittivities
本文计算了任意温度下两个介电同心球系统的Casimir相互自由能F。本文是早期研究[Phys. Rev. E { \bf 63}，051101（2001）]的继续，其中仅对理想金属（折射率n=无穷大）的情况下完整地评估F。在这里，类似的结果，提出了为，为一些选定的值n。我们的基本计算方法源于量子统计力学。德拜展开的Riccati-Bessel函数时，进行到一个高的顺序被发现是非常有用的，在实践中（从而溢出/下溢问题很容易避免），并给出准确的结果，即使是最低值的l下降到l=1。德拜展开式的另一个优点是，金属的极限情况变得非常适合于球面几何中的分析处理。我们首先从数学的角度讨论零频率TE模式的问题，然后，作为一个物理输入，调用实际的色散关系。我们的分析的结果，根据德鲁德色散关系，在低频下，零频率TE模式不有助于一个真正的金属。因此，在这种情况下，F仅为高温下常规值的一半。然而，德鲁德模式在这方面的适用性最近受到质疑，我们不打算在这里全面讨论这个问题。现有的实验是低温实验，到目前为止还不够准确，无法区分不同的预测。我们还明确地计算了零频率模式的介质的贡献。对于电介质，不存在这种零频率问题。
2002-06-27 hep-th quant-ph
