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
Casimir force between a sphere and a plane: spectral representation formalism
我们开发了一个频谱表示形式主义计算Casimir力在非延迟的限制,一个球形粒子和基板之间,都具有任意的局部介电特性。这种光谱形式主义允许一个做一个系统的研究的力作为一个函数的几何变量分开的介电性能。我们发现,力不遵循一个简单的幂律作为球体和基板之间的分离的函数。因此,非延迟Casimir力增强了几个数量级的球体接近基板,而在大分离的偶极项占主导地位的力量。
2003-12-10 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
A master equation approach for the interaction of an atom with a dielectric semi-infinite medium
本文采用主方程方法计算了在介电常数为$ε(ω)$的半无限介质中原子的能级位移。特别地,我们分析了非色散介质的情况,得到了相互作用的一般表达式以及$k_0 z \ll 1$(非延迟区)和$k_0 z \gg 1$(延迟区)的渐近行为,其中$ω_0 = k_0 c$是原子的主要跃迁频率.讨论了延迟和非延迟极限的极限情况$ε\simeq 1$和$ε\gg 1$。对于延迟极限,我们计算了范德华力的非可加性贡献。
2006-04-05 quant-ph
Fluctuations of the Retarded Van der Waals Force
重新研究了可极化粒子与理想导电平板之间的延迟范德华力。Casimir和Polder给出的这个力的表达式代表了一个平均力,但是在短时间尺度上围绕这个平均值有很大的波动,这些波动与平均力本身的数量级相同。然而,这些波动发生在时间尺度上,通常是原子和板之间的光旅行时间的量级。因此,在测量长得多的时间平均的力的实验中,它们将不会被观察到。在大的时间限制中,由于这种波动的范德华力,测试粒子的均方速度的大小接近常数,并且类似于测试粒子在具有有效温度的热浴中的布朗运动。然而,在这种情况下,波动不是各向同性的,并且均方速度分量的偏移甚至可以是负的。我们解释这种负的位移对应于波包速度扩展的减少。本文讨论的力涨落是更一般的应力张量涨落问题的特例。这些都是在物理学的各个领域,包括引力理论的兴趣。因此,范德华力涨落的影响作为一个有用的模型,以更好地理解引力理论中的量子效应。
2001-12-10 gr-qc hep-th quant-ph
Velocity-dependent dipole forces on an excited atom
本文计算了受激原子偶极相对于另一种基态原子作相对运动时的速度相关力。计算了它与单原子和稀原子板的相互作用。在任何一种情况下,总力都由保守的范德华力分量和非保守的伦琴力分量组成。在物理上,前者对应于受激原子在吸收和发射光子的过程中所经历的与速度相关的反冲,所述光子周期性地与基态原子交换。后者对应于伦琴动量的时间变化,这也是介导的准共振光子的周期性交换。我们发现,在领先的顺序,所有这些相互作用是线性的速度。在非延迟状态下,范德华力占主导地位,与速度反平行。相反,在延迟区,速度相关力在空间中振荡,范德华力和伦琴力在原子-原子相互作用中是同阶的,伦琴分量在原子-表面相互作用中占主导地位。
2016-03-01 quant-ph
Spectral representation of the Casimir Force Between a Sphere and a Substrate
我们计算的Casimir力在非延迟限制之间的球形纳米粒子和基板,我们发现,高多极的贡献是非常重要的,当球是非常接近基板。我们表明,高度不均匀的电磁场诱导的衬底的存在下,可以提高Casimir力的数量级,与经典的偶极近似。
2003-03-28 quant-ph
Modified and controllable dispersion interaction in a 1D waveguide geometry
原子或分子之间的范德华相互作用等色散相互作用源自电磁场的量子涨落,可以理解为相互作用伙伴之间的虚光子交换。因此,对这些光子传播环境的任何改变都将不可避免地导致范德华相互作用的改变。在这里,我们展示了如何在圆柱形波导内的两体色散相互作用可以渐近指数衰减,以及这种效果如何敏感地依赖于材料特性和问题的长度尺度,最终导致可控相互作用的可能性。进一步讨论了利用导模引起的长程势共振增强里德伯原子之间的相互作用来探测延迟范德华相互作用的可能性。
2015-03-31 quant-ph
The influence of a surface in the non-retarded interaction between two atoms
本文给出了两原子与任意形状的理想导电表面色散相互作用中非加性效应的解析表达式。我们表明,这三个机构的量子力学问题可以解决映射到一个两体静电。我们在几个例子中应用本文中开发的一般公式。首先,我们重新推导伦敦相互作用作为我们的形式主义的一个特殊情况。然后我们将两个原子置于一个平面中,重新得到了文献中所展示的结果。之后,我们添加一些新的例子。一个特别有趣的例子是平板电容器内的两个原子,在这种情况下,非加和性非常明显,因为平板导致原子相互作用的指数抑制,只要原子之间的距离为平板之间的距离或更大。即使在平板电容器内部存在其他原子的情况下,我们的结果也成立。作为最后一个例子,我们处理两个原子在一个球的存在,接地和孤立。我们表明,对于现实的实验参数的非加性可能是相关的每个原子中的力。
2015-03-16 quant-ph
High-Multipolar Effects on Dispersive Forces
我们发现,球形纳米粒子(半径$\le$ 100 nm)和基板之间的色散力增强了几个数量级时,球是接近基板。我们精确地计算了色散力的非延迟限制,包括从所有的多极电磁模式的相互作用的贡献。我们表明,作为球接近基板,电磁场的波动,诱导的真空和基板的存在下,色散力增强的数量级。我们讨论这种效果作为一个功能的大小的球体。
2003-08-26 quant-ph
Vacuum source-field correlations and advanced waves in quantum optics
在初始时刻t=0时,波动方程作为具有指定场的柯西问题的解是纯滞后的。类似地,在辐射的量子理论中,用t=0时的算符来描述时间t> 0时的海森伯图像光子湮灭和产生算符,会自动产生纯延迟的源场。然而,我们表明,两个时间之间的延迟源场的固定偶极子和量子真空场的量子关联具有先进的类波的贡献。尽管这些关联具有先进的性质,但它们与爱因斯坦的因果关系完全一致。结果表明,虽然他们没有显着的贡献,在真空状态下的光检测振幅,他们的影响统计测量涉及的辐射力所经历的点电荷在该领域的偶极子。具体而言,分散在电荷的动量被发现随时间增加。这就有可能获得物理现实中存在高级波的直接实验证据,并提供了真空量子性质的另一个特征。
2018-01-16 quant-ph
Force on a neutral atom near conducting microstructures
我们推导了两种不同几何条件下中性原子的非延迟能移。对于一个原子接近一个圆柱形的电线,我们找到一个积分表示的能量转移,给出渐近表达式,并插值数值。对于接近半无限半平面的原子,我们确定拉普拉斯方程的精确格林函数,并利用它导出原子任意位置的精确能量位移。这些结果可用于估计接近从衬底突出的蚀刻微结构的原子的能量移位。
2006-11-09 quant-ph
The role of geometry on dispersive forces
通过计算具有任意介电性质的不同球形颗粒和平面表面之间的能量,研究了几何形状对色散力的作用。能量是在非延迟极限使用光谱表示形式主义和计算两个宏观物体的表面等离子体之间的相互作用。能量是物体分离的幂律函数,其中指数值取决于系统的几何参数,如物体之间的分离距离,以及球体的短轴和长轴之间的纵横比。
2005-10-25 quant-ph
Dispersion forces and duality
我们制定了一个对称性原则的基础上的对偶性的电场和磁场,并将其应用到色散力。在宏观量子电动力学的背景下,我们严格建立对偶不变性的自由电磁场的存在因果磁电。色散力的电磁场和原子的响应函数的格林张量。在讨论了格林张量在对偶变换下的行为之后,我们能够证明自由空间中物体上的Casimir力以及局域场校正的Casimir-Polder力和van der Waals力是对偶不变的。
2008-11-26 quant-ph
Thermally Excited Quasiparticles in Metals, Dispersion Forces, and the Thermal Anomaly
我们提供了一个简要的回顾热激发载流子的色散力的贡献。在金属中,这些载流子产生电荷和电流波动,其光谱频率与$k_B T/\hbar$相当。它们很可能是“等离子体对德鲁德”异常现象的罪魁祸首。
2019-10-17 quant-ph
Dispersion forces in macroscopic quantum electrodynamics
在线性、色散和吸收介质中的宏观量子电动力学框架内对色散力的描述结合了基于标准量子电动力学的正常模式技术的方法和基于线性响应理论的方法的优点。它给出了物体间的力和物体存在时作用在原子上的力的普遍有效的表达式,同时非常清楚地表明了不同类型的色散力之间的密切关系。通过考虑例子,各种因素,如形状,大小,电和磁的属性,或干预介质上的力的影响进行了处理。由于基于宏观量子电动力学的方法不仅适用于平衡系统,它可以用来研究动力学效应,如任意激发原子上的力的时间演化。
2007-06-12 quant-ph
Spatial dispersion in Casimir forces: A brief review
本文介绍了半空间与薄膜之间Casimir力的计算中的非局域光学的基本原理。在目前可达的距离$L$,非局部校正量约为0.5%,但它们在较小的间隔下大致增加1/L。自洽模型导致与突变表面的模型相反的符号的校正。
2005-12-27 quant-ph
Non-additive behavior of van der Walls dispersion forces due to material and surface geometry effects
我们提出了一系列的范德华力(vdW)的计算,显示非添加剂的行为。结果揭示了色散力的几何依赖性的影响,这是在强烈的矛盾的结果从加性方法,如Lennard-Jones(LJ)成对相互作用和邻近力近似(PFA)。对于这里处理的简单几何形状,当考虑材料的影响时,出现偏差。我们得到这些结果与一般和简单的数值方法,允许详细研究的VDW相互作用。该方法也是准确和快速的,并且由于其通用性使得具有任意几何形状和配置的三维(3D)对象之间的相互作用的研究是可行的。我们目前的正常,横向和旋转力的结果。
2008-05-11 quant-ph
A study of the electromagnetic fluctuation induced forces on thin metallic films
利用金属介电函数的等离子体模型,计算了真空中自由金属薄膜上的电磁涨落感应力随薄膜尺寸和等离子体频率的变化。单位面积的力是有吸引力的,并且对于给定的膜厚度,它在特定的等离子体值处显示出强度最大值,这不能基于电磁相互作用的非延迟描述来预测。如果薄膜沉积在基板上或与板相互作用,则力的符号和值都被修改。结果表明,当改变基片等离子体频率时,力的符号可以从吸引力变为排斥力。膜边界上的力和膜与基底之间的力之间的详细比较表明,对于50-100 nm厚的膜,当膜-基底距离为膜厚度的量级时,它们是相当的。
2008-08-18 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
Casimir-Polder interaction between an excited atom and a gas dielectric medium
在延迟情况下,利用微扰技术得到的激发态原子与基态原子相互作用的Casimir-Polder势随原子间距离的增加而减小,即R^-2 [E.A. Power,T.Thirunamachandran,Phys.Rev.A,47,2539(1993)]。它导致了激发态原子与稀气体介质相互作用的发散积分。利用非微扰方法研究了介质中两原子间的相互作用。我们考虑了介质中光子的吸收。这种方法解决了发散的问题。研究了基态原子与平面介质气体的相互作用。我们证明了激发态原子与基态原子气体之间的相互作用不是振荡的,而是服从简单的幂律。我们指出,要得到受激原子与稀薄气体之间范德华力的常规非延迟表达式,原子与界面之间的距离应远小于光子在介质中的自由平均通过。考虑了激发态原子与基态原子半球之间的相互作用。
2006-10-09 quant-ph
Gravitation as a Casimir interaction
引力被认为是自然界中四种基本相互作用之一。然而,到目前为止,人们还没有观测到引力子,这种量子粒子被认为可以在一定距离内传递引力-类似于电磁学中的光子。也许现在是时候重新评估引力作为基本相互作用的地位了。在这里,我们提出了一种全新的引力解释。在这种描述中,引力不再是基本力。它是一种诱导力、色散力,类似于电磁学中的卡西米尔力。在我们的描述中,基本力是具有抛物线相互作用势的粒子之间的力。在我们的模型中,核子是由这些粒子组成的。我们发现这些复合颗粒之间的延迟色散力具有正确的距离依赖性,1/r。如果这种解释是正确的,它将产生广泛的影响。我们对质量这一基本概念的看法改变了;我们对宇宙膨胀的看法也可能改变。
2008-04-18 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
A microscopic approach to Casimir and Casimir-Polder forces between metallic bodies
我们考虑了金属纳米颗粒和金属板之间的Casimir-Polder相互作用能,以及两个宏观金属板之间的Casimir相互作用能,根据它们的组分之间的多体色散相互作用。两个和三体之间的真实金属的微观部分的色散相互作用的表达式首次获得,无论是在延迟和非延迟的限制。然后,这些表达式被用来评估,相互比较,整体的两个和三个身体的贡献宏观Casimir-Polder和Casimir力,通过总结的贡献,从微观成分的机构(金属纳米粒子),两种几何形状:金属纳米粒子/半空间和半空间/半空间,其中所有的材料都假定为完美的导体。在纳米粒子/半空间的情况下,我们的结果完全同意,可以从相应的宏观结果中提取的,并明确显示的成对近似的几何形状考虑的不适用性。在这两种情况下,我们发现,虽然整体的两体贡献产生的吸引力,整体的三体贡献是排斥力。此外,它们原来是相同的顺序,一致的成对近似的已知的不适用性。对多体展开式的收敛速度问题也作了简要的讨论。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Molecular Interactions Induced by a Static Electric Field in Quantum Mechanics and Quantum Electrodynamics
利用量子力学和量子电动力学方法研究了两个中性原子或分子在均匀静电电场中的相互作用。我们的重点是了解领先的贡献,场致静电/极化和色散相互作用之间的相互作用,考虑在就业德鲁德模型为非延迟和延迟制度。对于第一种情况,我们提出了一个精确的解决方案,通过对角化相应的量子力学哈密顿量得到的两个耦合振子,并证明了外场可以控制不同的分子间相互作用的强度和分子的相对取向。在延迟制度所描述的量子电动力学,我们的分析表明,场致静电和极化能量保持不变(在各向同性和均匀真空)相比,非延迟的情况下。对于用量子Drude振子模拟的相互作用物种,基于量子力学和量子电动力学的发展框架在外场和真空场的联合作用下产生了对分子相互作用的主要贡献。
2022-03-13 physics.chem-ph quant-ph
Enhanced dispersion interaction in confined geometry
本文用连续介质(Lifshitz)理论研究了两个点状粒子在介质平板中的色散相互作用。延迟(Casimir-Polder)的相互作用在大的粒子间距离被发现强烈增强的两种介质的介电常数之间的失配增加。大距离相互作用由于约束而在零温度下乘以因子$(33γ^{5/2}+13γ^{-3/2})/46$,在有限温度下乘以因子$(5γ^2+γ^{-2})/6$,$γ=\ein(0)/\eout(0)$是内部和外部介质的静态介电常数之间的比率。这种限制引起的色散相互作用的放大可以达到几个数量级。
2005-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-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
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
Dispersion Interaction between Two Hydrogen Atoms in a Static Electric Field
本文研究了两个基态氢原子在外加静态电场作用下,与真空态的量子电磁场相互作用时的色散相互作用.我们表明,外场的存在强烈修改原子之间的色散相互作用,改变其空间依赖性。此外,我们发现,对于特定的几何配置的两个原子相对于外部场和/或场的相对方向作用在两个原子上,它是可能的,改变色散力的性质,把它从吸引到排斥,甚至使它消失。这一新发现清楚地表明了通过外部作用控制和调整原子间分散相互作用的可能性。通过对场修正相互作用的数值估计,我们表明,在典型的原子间距离的相互作用的强度的变化可以匹配,甚至超过未扰动的相互作用,这可以得到的值的外部场,目前可以在实验室中实现,并足够弱,考虑微扰。
2020-01-09 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
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
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
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
Fluctuation-Electromagnetic Interaction of Rotating Neutral Particle with the Surface: Relativistic Theory
本文用涨落电磁理论计算了中性粒子在可极化表面附近转动时的滞后吸引力、摩擦力矩和加热率。颗粒和表面的特征在于任意的材料性质和温度。假设表面与真空环境处于热平衡。
2013-03-29 cond-mat.mes-hall 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
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
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
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
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
Dispersion Interactions between Neutral Atoms and the Quantum Electrodynamical Vacuum
色散相互作用是中性基态原子或分子之间的长程相互作用,或一般的极化体,由于它们与量子电磁场的共同相互作用。它们产生于原子之间虚光子的交换,在三个或更多原子的情况下,它们不是相加的。在这篇综述中,在介绍了相关的耦合方案和有效的哈密顿量,以及真空涨落的性质之后,我们概述了色散相互作用的主要性质,无论是在非延迟(范德华)和延迟(Casimir-Polder)制度。然后讨论了它们与电磁场和真空能量的真空涨落存在的深层关系。我们描述了一些透明的物理模型的两个和三体色散相互作用,基于修饰的真空场能量密度和空间场的相关性,强调它们与真空涨落和真空能量的深层联系。这些模型给出了一个清晰的洞察力的物理起源的色散相互作用,也提供了有用的计算工具,他们的评估。我们表明,这方面是特别相关的,在更复杂的情况下,例如,当宏观边界存在。我们还回顾了非惯性运动原子的色散相互作用及其与Unruh效应的严格关系,以及匀加速运动的纠缠全同原子间的共振相互作用的最新结果。
2018-12-12 gr-qc hep-th quant-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