Casimir Force on a Micrometer Sphere in a Dip: Proposal of an Experiment
本文讨论了微球悬浮在靠近壁面的球形凹陷中时所受的Casimir吸引力。该装置原则上可直接用于实验。假设球体和衬底由相同的理想导电材料制成。
2004-12-21 hep-th quant-ph
Casimir forces on a silicon micromechanical chip
量子涨落引起范德华力和卡西米尔力，它们在亚微米间距的电中性物体之间的相互作用中占主导地位。在微型化的趋势下，这种量子电动力学效应有望在微纳机械器件中发挥重要作用。然而，在芯片级上利用卡西米尔力仍然是一个主要的挑战，因为迄今为止所有的实验都需要将外部物体手动定位在机械元件附近。在这里，通过将力传感微机械梁和静电致动器集成在单个芯片上，我们演示了同一衬底上的两个微加工硅元件之间的Casimir效应。可以实现两个近平面相互作用表面之间的高度平行，因为它们在单个光刻步骤中被限定。除了为Casimir力测量提供紧凑的平台外，该方案还开启了使用非常规形状的光刻定义组件来定制Casimir力的可能性。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic theory of the Casimir effect
基于光子-激子哈密顿量，本文发展了一个Casimir问题的微观理论。使用著名的多体技术，我们推导出一个微扰展开的能量是免费的发散。在连续极限中，我们在小于截止距离$a$的距离处关闭相互作用，以保持能量有限。我们将表明，宏观理论的卡西米尔效应与硬边界条件是没有很好地定义，因为它忽略了原子之间的有限距离，因此，包括无限的自能贡献。然而，对于断开的物体，后者对物体之间的力没有贡献。在我们的微观理论中，没有进一步的假设，推导出了进入力的介电常数的洛伦兹-洛伦兹关系。光子格林函数可以从Dyson型积分方程计算。问题的几何形状仅通过等于电介质所占据的区域的积分区域进入该方程。该积分方程可以精确地求解各种平面和球面几何形状，而无需使用边界条件。这清楚地表明，Casimir力是由于原子之间的力。讨论了微扰展开的收敛性和金属极限。我们的结论是，对于任何介电函数的横电（TE）模式不有助于卡西米尔力的零频率项。
2005-02-18 quant-ph
An experimental apparatus for measuring the Casimir effect at large distances
本文介绍了一种用于测量间隔大于几微米的Casimir效应的实验装置。该装置是基于一个机械谐振器，并使用零差检测技术来感测卡西米尔力的平面平行配置。在3-10微米范围内的第一次测量显示出可能由于贴片效应而导致的意外的大的力。
2008-12-30 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
Qubit Motion as a Microscopic Model for the Dynamical Casimir Effect
通过镜子的运动从真空中产生光子被称为动态卡西米尔效应（DCE）。一般来说，这种现象是有效地描述了一个领域与时间相关的边界条件。或者，我们考虑一个微观模型的DCE能够再现的效果，没有时间依赖性的边界条件。除了场之外，这样的模型还包括对反射镜的内部结构进行建模的子系统。在这项工作中，我们研究了最简单的镜子系统：一个量子比特在一个腔中移动，并耦合到一个玻色子模式。我们发现，在量子比特运动的某些条件下，不依赖于它的物理性质，可以产生大量的光子，而不改变量子比特的状态，因为应该预期的镜子的微观模型。
2021-06-02 quant-ph
Comment on Repulsive Casimir Forces
最近的一个理论计算表明，两个平行板之间的卡西米尔力可以排斥具有非平凡磁性的板（O。Kenneth等人，物理修订信函89，033001（2002））。根据作者的说法，这种效应可以用已知的材料观察到，如铁氧体和石榴石，并且有可能设计出可以利用短程排斥力的微机电或纳机电系统（MEMS或NEMS）。在这里，我们表明，相反，真空中微米和亚微米距离的两个平行板之间的卡西米尔力总是有吸引力的。
2003-05-12 quant-ph
Microscopic toy model for Cavity dynamical Casimir effect
建立了腔动力学Casimir效应（DCE）的微观玩具模型，即在固定单模腔中，由于非稳态介质片从真空中产生光子。我们用$N\gg 1$非相互作用的二能级原子通过标准偶极相互作用耦合到光场来表示平板。我们表明，DCE是隐含在光-物质相互作用的哈密顿量时，其参数是外部规定的时间函数。我们还预测了几个新的现象，如由于有效克尔非线性的光子增长的饱和，产生的原子激发对而不是光子（“逆DCE”）和相干湮灭的对系统激发由于原子调制（“Anti-DCE”）。这些结果被扩展到电路QED架构，其中类似的效果可以实现与一个单一的量子比特提供了一种替代的方式来产生腔和原子场纠缠态。
2015-04-09 quant-ph
The effect of patch potentials in Casimir force measurements determined by heterodyne Kelvin probe force microscopy
卡西米尔力的测量需要消除表面之间的静电相互作用。然而，由于静电贴片电位，使总力最小化所需的电压可能不足以完全消除静电相互作用。因此，这些表面电势变化引起额外的力，这可以模糊卡西米尔力信号。在本文中，我们检查空间变化的表面电位（SP）的电子束，溅射，溅射和退火，和模板剥离金表面与外差调幅开尔文探针力显微镜（HAM-KPFM）。它表明，HAM-KPFM提高了表面电位测量的空间分辨率相比，调幅开尔文探针力显微镜（AM-KPFM）。我们发现，补丁电位不同，这取决于样品的制备，并计算出的压力可以是类似的卡西米尔力计算采用等离子体和德鲁德模型之间的压力差。
2014-09-17 cond-mat.other quant-ph
Nonlinear (Anharmonic) Casimir Oscillator
我们想研究一个简单的线性谐振微弹簧的动力学，它是在量子Casimir力/压力的影响下，因此表现为一个（一个）非线性（非谐）Casimir振荡器。这种非线性微机械Casimir振子的运动方程一般没有精确解（解析）解且系统的转折点没有固定位置;然而，对于微型弹簧的刚度的特定值以及在适当地精心选择的距离尺度和条件下，对于该问题存在近似正弦的解（在非常小的位置间隔中收集可变的转折点）。这是一种简单而初步的方案，对微机械器件中的Casimir静摩擦问题的控制可能是有用的。
2014-03-12 cond-mat.other quant-ph
Microscopic dynamical Casimir effect
考虑处于基态的原子在自由空间中的非相对论振荡。与电磁量子真空的相互作用对微扰论中的首序产生了两种影响。当机械频率大于原子跃迁频率时，主要效应是运动诱导跃迁到激发态，并发射携带多余能量的光子。我们计算了发射光子的角分布和激发率。另一方面，当机械频率小于跃迁频率时，超前阶效应是光子对的参量发射，这构成了动力学Casimir效应的微观对应物。我们讨论了微观动力学Casimir效应的性质，并建立了与宏观金属镜振荡产生光子的联系。
2018-03-06 physics.atom-ph quant-ph
Possibility of measuring the thermal Casimir interaction between a plate and a cylinder attached to a micromachined oscillator
我们调查的可能性，测量的热Casimir力及其梯度的配置中的板和一个微加工的圆柱体连接到微机械振荡器。在这种配置中的Lifshitz型公式推导使用邻近力近似。所得到的表达式的准确性是从与理想金属情况下的精确结果比较确定的。在文献中提出的不同的理论方法的框架内进行的卡西米尔力和其梯度的热修正的计算。用非乘法方法确定了由于平板和圆柱不平行而引起的Casimir力及其梯度的修正。由于有限长度的圆柱的理论引入的误差进行了估计。我们建议，静态和动态实验测量的热Casimir之间的相互作用的圆柱体和板，使用微机械振荡器可以揭示更多的光的热Casimir力的问题。具体而言，它表明，静态实验是更好地适应测量的热效应。
2010-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Precision Measurement of the Casimir Force from 0.1 to 0.9 microns
我们用原子力显微镜对直径为196微米的金属球与平板之间的卡西米尔力进行了精确测量。对于0.1至0.9微米的板-球分离测量力。实验结果与目前的理论计算，包括有限的电导率，粗糙度和温度的修正是一致的。理论和实验之间的均方根平均偏差为1.6 pN，对应于最小分离时的1%偏差。
1998-12-09 cond-mat physics.optics quant-ph
Casimir interaction between absorbing and meta Materials
我们研究了两个耗散镜之间的Casimir能量的求和模式公式，可以解释为一个量子耗散振荡器类比。我们还表明，在纳米和微米之间的尺度设计的超材料似乎是一个有前途的方式来实现排斥力。
2007-11-05 quant-ph
Microstructure Effects for Casimir Forces in Chiral Metamaterials
我们研究了最近的预测手性的Casimir力的手征依赖性的手征超材料之间的精确的微结构，而不是均匀的近似力的数值计算。我们计算的确切的力的手征性的十字图案，以及一个理想化的“欧米茄”粒子介质中的稀释近似力，并确定结构的不均匀性（即邻近力和各向异性）的影响。我们发现，这些微观结构的影响占主导地位的分离力的手性预测有很强的影响。为了观察不受微结构影响的手征性，必须在手征性的影响最多为总作用力的$\sim10^{-4}$的大分离处进行。
2010-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Role of the Casimir force in micro- and nanoelectromechanical pressure sensors
该研究计算了微纳机电压力传感器中的卡西米尔力，揭示其在膜-基底间距小于100 nm时会导致传感器塌缩，并确定了可用于安全测量的稳定平衡位置，为下一代更小尺寸传感器设计提供理论依据。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonclassical microwave radiation from the parametric dynamical Casimir effect in the reversed-dissipation regime of circuit optomechanics
University of Isfahan（伊斯法罕大学）；Center of Quantum Science and Technology, University of Isfahan（伊斯法罕大学量子科学与技术中心）；Department of Physics, College of Science, University of Tehran（德黑兰大学理学院物理系）；Quantum Remote Sensing Lab, Quantum Metrology Group, Iranian Center for Quantum Technologies（伊朗量子技术中心量子计量组量子遥感实验室）；Quantum Optics Group, Department of Physics, University of Isfahan（伊斯法罕大学物理系量子光学小组）；Laboratory of Photonics and Quantum Measurement, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne（洛桑联邦理工学院光子学与量子测量实验室）；EDWATEC SA
该研究提出一种在反耗散 regime 中利用参数动态Casimir效应产生非经典微波辐射的光学机械学系统，通过Kerr非线性实现亚泊松统计和负威格纳函数等非经典特性。
2025-11-30 quant-ph
Kelvin probe force microscopy of metallic surfaces used in Casimir force measurements
开尔文探针力显微镜在正常压力下进行了两个不同的组在同一个Au涂层的平面样品用于测量的Casimir相互作用的球-平面几何形状。得到的电压分布被用来计算的静电压力$P_{\rm res}(D)$在卡西米尔实验的配置的分离依赖性。在计算中，假设球体中的电势分布与测量的电势分布具有相同的统计特性，并且由于另一表面的存在，对电势分布没有相关效应。在此框架内，并假设在低压下的电位分布没有显着变化，计算的$P_{\rm res}(D)$不解释的幅度或分离依赖性的差异$ΔP (D)$之间的测量Casimir压力和一个计算使用德鲁德模型的电磁响应的Au。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Potential contributions of noncontact atomic force microscopy for the future Casimir force measurements
针对精密力测量中的表面电噪声挑战，本研究提出跨原子力显微镜与量子真空涨落领域的合作实验任务，以获取表面效应数据，更准确地测定真实材料间的卡西米尔力贡献。
2010-10-18 quant-ph
Demonstration of Angle Dependent Casimir Force Between Corrugations
用原子力显微镜测量了正弦波纹镀金板和球体之间在波纹之间不同角度下的法向Casimir力。结果表明，所测得的力值偏离了邻近力近似，与基于梯度展开的理论（考虑了几何和材料性质的相关效应）相一致。我们分析了温度的作用。所获得的结果打开了新的机会，在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2013-05-03 cond-mat.other quant-ph
Quantum coherence in the Dynamical Casimir Effect
我们建议用量子相干性作为超导微波波导实验中通过动态卡西米尔效应出现的辐射的量子性质的最终证明。我们表明，与以前考虑的量子相关性，如纠缠和不和谐的测量，量子相干性不需要一个阈值的外部泵振幅和热噪声是非常强大的。
2017-02-13 quant-ph
On the control of the lateral Casimir force between corrugated surfaces
得到了任意形状纵向波纹板间横向Casimir力的一般摄动表达式。该表达式适用于大于分离距离的周期。不对称波纹的情况下，考虑，这允许增加最大最小力比，影响平衡点的字符。这为完全基于真空波动特性控制用于微机电设备的横向卡西米尔力提供了新的机会。
2004-07-20 quant-ph
Decoherence versus Dynamical Casimir Effect
通过两个简单的例子：相位阻尼和振幅阻尼，研究了退相干对动态Casimir效应的影响。即使没有耗散能量（即，纯相阻尼），通过与环境的耦合（储库理论）诱导退相干，可以显著减少产生的粒子的量。对于一个简单的微观模型，它表明，介质内的自发衰变产生这些问题-拉比振荡是更有利的，在这方面。鉴于最近提出的动态卡西米尔效应的实验验证，这些发现是特别相关的。PACS：42.50.Lc，03.65.Yz，03.70.+ k，42.50.Dv.
2005-01-19 quant-ph
Pulsating Casimir force
基于Lifshitz理论，我们证明了用激光脉冲照射Au-乙醇-Si，Si-乙醇-Si和$α$ O ${}_3$-乙醇-Si三层体系中的一个（Si）板，可以使Casimir吸引力变为Casimir排斥力，反之亦然.所提出的效应在纳米技术中开辟了新的机会，以完全基于量子真空的零点振荡而无需机械弹簧的作用来驱动电和光机械微机械中的周期性运动。
2007-07-18 quant-ph
Dynamical Casimir effect without boundary conditions
运动镜问题是在微观上制定没有调用外部边界条件。运动的镜子被描述为量子化的物质场与光子场相互作用，形成动态的腔极化激元：腔中的光子被运动镜子中的电子修饰。导出了极化激元的有效哈密顿量，并讨论了基于外边界条件对结果的修正。
2002-01-23 quant-ph
Prospects of employing superconducting stripline resonators for studying the dynamical Casimir effect experimentally
讨论了NbN超导微波带状线谐振器在动态Casimir效应实验研究中的应用前景。初步的实验结果，其中光学照明用于调制谐振腔的谐振频率，表明这样的系统是非常有前途的为此目的。此外，我们讨论了加热的不良影响，从光学照明的结果，并表明，通过采用适当的设计，可以最大限度地减少噪声性能的退化。
2006-09-03 quant-ph
Torsion Balance Investigation of the Casimir Effect
量子真空中有限能量的存在对微观和宏观层面的物理学有着深远的影响。真空能量的直接结果之一是卡西米尔力，卡西米尔力是放置在真空中的一对无限平面导电板所经历的吸引力。自20世纪50年代以来，一直在进行测量卡西米尔力的实验。本论文提出利用扭秤量测一平面与一球形导电表面间的卡西米尔力，测量范围为1微米至8微米。详细介绍了扭秤装置的结构、实验过程和分析，以获得Casimir力作为分离的函数。有迹象表明，有限温度效应对于大于~ 3微米的分离变得重要。这个实验与其他在较短距离上的实验的结合，有利于卡西米尔力的有限温度理论。本实验的贡献对边界的平方反比律短程违反相互作用的强度。
2008-05-08 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Multipartite high-dimensional entangled state generation through soliton-induced dynamical Casimir effect on a chip
提出了一种利用动态Casimir效应产生复杂量子态的集成光子学方法。该方法提供了一种在微波（MW）和太赫兹（THz）波段实现多体高维纠缠态的方案，通过在一个耦合到支持时间光孤子的光学微谐振腔的微波谐振腔中进行调制。在MW谐振器的状态从基态演变，实现实光子从虚光子在基态。通过克尔引起的折射率变化的光学微谐振腔中的微波谐振腔的周期性调制，以及耗散克尔孤子（DKS）的局部空间分布，使光子对的产生和模式间耦合在微波谐振腔。这允许在宽光谱范围内产生高度持久的多体高维纠缠态。所提出的方法铺平了道路的混合集成平台，在MW和太赫兹制度使用高度相干的超短光脉冲在单片集成平台产生的多体纠缠量子比特（高维量子比特）。这种体系结构可以作为一个纠缠态源，作为一个必要的资源，利用广泛的量子协议，从容错计算，以增强传感和隐形传态。
2020-12-22 quant-ph
Proposal to measure the Casimir Effect Across the Superconducting Transition
本文提出利用平行磁场在厚膜中诱导一级超导转变，通过周期性调制磁场使卡西米尔力产生可检测的调制，从而首次实验验证卡西米尔效应与超导的耦合。
2025-02-07 quant-ph
Universal experimental test for the role of free charge carriers in thermal Casimir effect within a micrometer separation range
我们提出了一个通用的实验来测量之间的差分Casimir力的Au涂层球和两个半的结构板覆盖有P掺杂的Si覆盖层。覆盖层中自由载流子的浓度选择为略低于临界浓度，或发生从电介质到金属的相变。结构板的一半是绝缘的，而另一半是由黄金制成的。对于前者，我们考虑两种不同的结构，一种由体高电阻率Si和另一种由体高电阻率Si随后的二氧化硅层组成。微分Casimir力计算内的Lifshitz理论使用四种方法，已在文献中提出的自由载流子的作用，在金属和介电材料与量子涨落相互作用。根据这些方法，Au在低频率下由Drude或等离子体模型描述，而在室温下介电材料中的自由载流子被考虑或忽略。它示出的差分Casimir力的值，在微米分离范围内使用这四种方法计算，是广泛不同的彼此，可以很容易地区分实验。结果表明，对于所有的方法的差分卡西米尔力的热分量是足够大的直接观察。估计了该实验中可能存在的误差和不确定性，并讨论了它对量子涨落理论的重要性。
2017-05-10 cond-mat.other quant-ph
Measurement of the Casimir force between a gold sphere and silicon surface with nanoscale trench arrays
我们报告测量的Casimir力之间的金球和硅表面的纳米级阵列，矩形波纹使用微机械扭转振荡器。在150 nm和500 nm之间的距离，测得的力显示出显着的偏差，从两两相加公式，表明强烈的依赖性的Casimir力的相互作用机构的形状。然而，所观察到的偏差是小于计算值的完美导电表面，可能是由于有限的导电性和几何效应之间的相互作用。
2008-05-24 quant-ph
Going beyond PFA: a precise formula for the sphere-plate Casimir force
电磁场在介质中的量子涨落在两个被放电的宏观可极化物体周围感应出两个物体之间的力，即所谓的卡西米尔力。在过去的二十年里，许多实验已经准确地测量了这种力，并且在微和纳米机器的驱动中利用它进行了重大的努力。Casimir力的多体特性使得它在非平面几何中的计算非常困难，如标准的实验球板结构。本文导出了球板Casimir力的近似半解析公式，它既易于数值计算，又在任何距离上都非常精确。通过与完全收敛的精确散射公式的比较，我们表明，近似公式所造成的误差确实比目前和可预见的Casimir实验的不确定性小得多。
2017-06-07 quant-ph
Modeling electrostatic patch effects in Casimir force measurements
静电贴片电位在微米范围内的距离处引起中性导体之间的力，并且必须在卡西米尔力实验的分析中考虑。本文提出了一种描述金属表面随机势的准局域模型。与以前发表的一些结果相比，我们发现，补丁可以提供一个显着的贡献，测量信号，并可能使实验数据在1微米以下的距离与理论预测的基础上德鲁德模型兼容。
2012-01-10 hep-th quant-ph
Experiment and theory in the Casimir effect
卡西米尔效应是真空中两个平行的、紧密间隔的、不带电的金属板之间的吸引力。这种现象在1948年就被理论预测到了，直到最近几年才得到可靠的实验研究。事实上，当相对论效应开始起作用时，卡西米尔力与我们熟悉的范德华力在相对大的分离情况下是相似的。本文综述了用扭摆、原子力显微镜和微机械扭振子测量卡西米尔力的重要实验。特别注意的是热卡西米尔力之谜，即，当把利弗希茨色散力理论应用于实际金属时，热力学第三定律显然受到了破坏。之后，我们讨论了Casimir力在纳米系统中的作用，包括静摩擦现象，驱动器，以及氢原子与碳纳米管的相互作用。Casimir效应的约束预测的额外的维统一计划和其他物理超出标准模型的应用也被考虑。
2006-09-19 cond-mat.other hep-th quant-ph
Quantum Optomechanics with Imperfect Mirrors and Casimir-Polder Effect of Atoms with Different Dynamic Polarizabilities: A Unified Treatment via a Microscopic Model
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Joint Quantum Institute and Maryland Center for Fundamental Physics, University of Maryland, College Park（马里兰大学联合量子研究所与马里兰基础物理中心）
本研究发展的原子/反射镜-振子-场（AMOF）微观模型，可统一处理非理想反射镜的量子光力学与原子卡西米尔-波尔效应，经与亚稳态He*原子-金板实验结果对比，拟合度优异，兼具理论合理性与实用价值。
2026-08-25 quant-ph
Casimir-Polder interaction between an atom and a dielectric slab
我们提出了一个显式的解析计算的能级移动的原子前面的非色散和非耗散的介质板。我们的工作与完全量子化的电磁场，考虑到延迟。我们给出的移位作为一个二维积分，并使用渐近分析，以找到它在各种延迟和非延迟的限制情况下的表达式。结果可用于估算层状微结构附近原子的能量移动。
2009-07-14 quant-ph
Strengthening constraints on Yukawa-type corrections to Newtonian gravity from measuring the Casimir force between a cylinder and a plate
本文讨论了通过测量圆柱和平板之间的Casimir力的梯度来获得对非牛顿引力更强约束的可能性。得到了柱-板结构中Yukawa型力的精确解析表达式及其渐近展开式。将重力与作用在圆柱和平板之间的卡西米尔力进行了比较。对最近提出的实验中使用的微加工圆柱体连接到微机械振荡器的非牛顿重力的前瞻性约束进行了数值计算。具体而言，它表明，该实验预计将获得高达70倍的Yukawa型力的约束，与目前最好的限制相比，在广泛的相互作用范围从12.5到630 nm。
2010-11-12 gr-qc quant-ph
Superconducting circuit boundary conditions beyond the Dynamical Casimir Effect
本文研究了在高等离子体频率极限下超导微波电路实验的时变边界条件，该边界条件是Robin型的，并将场的值与场的空间导数联系起来。我们给出了一个明确的解决方案的边界条件调制的幅度小，但可能有任意的时间依赖性，在一个形式主义，适用于一个半开放的波导和封闭的波导有两个独立的可调边界的场演化。微波罗宾边界条件和动态卡西米尔效应的机械移动狄利克雷边界条件之间的对应关系在高场频率下被打破，大约比威尔逊等人2011年实验中探测的频率高一个数量级。我们的结果限制了微波电路可用于模拟机械移动腔中相对论效应的参数范围，并且他们表明，在该参数范围之外，移动反射镜产生更多的粒子，并且产生比他们的非移动微波波导模拟更多的纠缠。
2015-02-18 gr-qc quant-ph
Quantum open systems approach to the dynamical Casimir effect
分析了在动力学Casimir效应研究中引入耗散效应的情况。我们考虑一个玩具模型的电磁腔，其中包含一个半导体薄壳，这是照射短激光脉冲，以产生周期性振荡的导电性。腔中的量子场与壳的微观自由度之间的耦合引起场的动力学中的耗散和噪声。我们认为，光子产生过程应描述的非局域耗散和色噪声的阻尼振荡器。
2010-08-04 quant-ph
Seeking the Casimir Energy
本研究围绕卡西米尔能量展开，通过实验探究卡西米尔腔对超导体临界温度$T_c$的影响，未检测到大于12微开尔文的$T_c$变化，理论预期变化量级为0.025微开尔文，低于当前实验灵敏度。
2024-12-13 cond-mat.supr-con quant-ph
High-Resolution Casimir Force Sensing Across a Superconducting Transition
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
本研究提出了一种芯片级超导纳米机械平台，实现了高精度Casimir力传感，突破了超导转变处力测量的限制，为探索Casimir-超导相互作用提供了新的实验工具。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
Impact of amplifying media on the Casimir force
本文在宏观量子电动力学的基础上，提出了线性放大体上存在Casimir力的理论，为研究线性放大体上存在Casimir力的效应提供了一致的框架，放大左手超材料的色散力。本文导出了作用在放大体上的Casimir力的一般公式。结果表明，力可以在经典的格林张量，它可以被分解成一个共振组件与发射过程和非共振Lifshitz型组件看起来形式上相同的一个纯粹的吸收体。它明确表明，结果概括微观方法超出微扰域：在稀释气体的限制，作用在放大体上的力减少到一个总和超过Casimir-波尔德力作用在激发体原子。
2010-01-04 quant-ph
Stronger constraints on non-Newtonian gravity from the Casimir effect
我们回顾了最近从引力实验和卡西米尔力的测量中获得的牛顿引力的汤川型修正的新约束。特别注意的是从最精确的动态测定的Casimir压力之间的两个平行板的装置的微机械扭转振荡器的约束。利用引力实验和卡西米尔力的测量结果，对变色龙场论的预测设定限制的可能性进行了讨论。
2008-02-06 hep-th quant-ph
Gradient of the Casimir force between Au surfaces of a sphere and a plate measured using atomic force microscope in a frequency shift technique
我们目前的测量结果之间的Casimir力的梯度Au涂层球和Au涂层板获得的装置的原子力显微镜在频移技术操作。该实验在3 × 10 - 8托的压力下用半径为41.3 mcm的中空玻璃球进行。特别注意静电校准，包括静电补丁的问题。所有的校准参数被证明是独立的分离后，包括机械漂移的校正。Casimir力的梯度以两种方式测量，即向板施加补偿电压和施加不同的电压并随后减去电力。所得到的平均梯度示出是在相互协议，并与以前的实验中使用微机械振荡器进行协议。所获得的数据进行了比较与理论预测的Lifshitz理论，包括修正超越接近力近似。无拟合参数的独立比较表明，Drude模型方法被235 - 420 nm分离区域内67%置信水平的数据排除。使用广义等离子体模型的理论方法被证明是一致的，在整个测量范围内的数据。计算了振子非线性引起的修正量，确定了线性区的适用范围。得出的结论是，几个执行实验的结果要求一个彻底的分析的基础理论的色散力。
2012-04-14 cond-mat.other quant-ph
Isolelectronic apparatus to probe the thermal Casimir force
等电子微分力测量提供了一个独特的机会，探讨有争议的功能的热卡西米尔效应，这仍然是在目前的文献中有很大的争议。与传统Casimir设置相比，Isolectronic设置具有两大优势。一方面，它们不受由板表面上的潜在补丁引起的静电力的影响，该静电力困扰着目前的Casimir实验，特别是对于微米范围内的分离。另一方面，它们可以强烈地增强已经提出的用于估计金属和磁性表面的热卡西米尔力的替代理论模型之间的差异。由于这两个特点，等电子微分实验应该允许建立结论性的这些模型中正确地描述了热卡西米尔力。
2015-03-16 cond-mat.other quant-ph
Experimental and theoretical investigation of angular dependence of the Casimir force between sinusoidally corrugated surfaces
在目前的工作中，我们提出了完整的测量结果之间的正常Casimir力浅，光滑的正弦波纹镀金球和板在各种角度之间的波纹使用原子力显微镜。所有的测量数据进行了比较，与理论方法使用的邻近力近似和理论的基础上的导数扩展。在这两种情况下，考虑了表面的真实材料性质和非零温度。特别注意的是波纹表面之间的静电相互作用的描述在不同角度之间的波纹和样品的修复和表征。测得的力被发现是在良好的协议与理论，包括几何形状和材料性能的相关性影响，并偏离显着的邻近力近似方法的预测。这提供了衍射型的影响，在PFA方法中被忽略的观察定量确认。所获得的结果打开了新的机会，在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2014-06-16 cond-mat.other quant-ph
Investigation of the Casimir force between metal and semiconductor test bodies
用原子力显微镜测量了大金球与单晶硅板之间的Casimir力。一个严格的统计数据与理论进行比较，没有使用的概念，均方根偏差，并获得了良好的协议。金属和半导体之间的卡西米尔力被证明是显着不同的两个相似或不同的金属之间。
2005-07-08 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Significance of the Casimir force and surface roughness for actuation dynamics of MEMS
使用测量的光学响应和表面粗糙度地形作为输入，我们进行现实的计算的Casimir和静电力的微机电系统（MEMS）的驱动动力学的综合影响。与预期相反，粗糙度可以影响MEMS动力学，即使在身体之间的距离显着大于均方根粗糙度。这种效应与统计学上罕见的高粗糙度相关，这些粗糙度可能局部靠近接触点。据发现，即使表面粗糙度似乎有一个稳定的平衡的可用性的不利影响，它确保这些平衡可以更容易地达到比在平坦表面的情况下。因此，我们的研究结果对振动传感器，开关和其他相关的MEM架构等微器件的稳定性发挥了主要作用，这些微器件的工作距离低于100 nm。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-reciprocal energy transfer through the Casimir effect
量子力学的一个基本预言是，由于零点能量的存在，真空中到处都存在随机涨落。值得注意的是，量子电磁涨落可以在中性物体之间感应出可测量的力，称为卡西米尔效应，引起了广泛的兴趣。Casimir效应可以控制微结构之间的相互作用在小的间距，并已被用来实现非线性振荡，量子捕获，声子转移，和耗散稀释。然而，基于量子真空涨落的非互易器件仍然是一个未探索的前沿。在这里，我们报告量子真空介导的非互易能量转移之间的两个微机械振荡器。我们对Casimir相互作用进行参数调制，实现了两个不同谐振频率的振子之间的强耦合。我们设计系统的光谱在参数空间中有一个例外点，观察例外点附近的非对称拓扑结构，通过动态改变例外点附近的参数，利用过程的非绝热性，实现高对比度的非互易能量转移.我们的工作代表了利用量子真空涨落调节纳米级能量转移和构建功能Casimir器件的重要发展。
2021-05-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Advance and prospects in constraining the Yukawa-type corrections to Newtonian gravity from the Casimir effect
我们报告了更强的约束的参数汤川型修正牛顿重力测量的横向Casimir力之间的正弦波纹表面的球体和板。在从1.6到14 nm的相互作用范围内，以前已知的高置信度约束的加强高达$2.4\times 10^7$的一个因素是使用这些测量实现的。结果表明，在用原子力显微镜测量法向Casimir力时，用波纹板代替平板，将使Yukawa型相互作用的高置信度约束增强$1.1\times 10^{12}$倍.在实验中使用波纹板代替平板，通过微机械振荡器也导致所获得的约束的加强。通过测量两平行平板间Casimir压力梯度和原子与平板间Casimir-Polder力梯度的实验数据，进一步得到了Yukawa型相互作用参数的约束条件.所获得的结果与以前已知的约束进行比较。讨论了进一步加强非牛顿引力约束的可能性。
2010-02-10 hep-th quant-ph
Ultra-Strong Optomechanics Incorporating the Dynamical Casimir Effect
我们提出了一种超导电路，包括一个dc-SQUID与机械兼容的臂嵌入在一个共面微波腔，实现了一个光机械系统与退化或非退化的参数通过动态卡西米尔效应产生的相互作用。对于实验可行的参数，这种设置是能够达到单光子，超强耦合制度，同时拥有接近重整化腔频率的参数耦合强度。这为在单光子水平上观察这两种基本非线性之间的相互作用提供了可能性。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir forces and non-Newtonian gravitation
对牛顿引力的非相对论性偏离的研究可以导致新的现象，表明引力与其他基本相互作用的统一。最近的各种理论框架表明，在微米范围内的重力耦合强度的非牛顿力的可能窗口。在相同的范围内的主要预期背景是由于卡西米尔力或它的变体，如果电介质材料，而不是导电的，被认为是。在这里，我们回顾了迄今为止在微米范围内进行的卡西米尔力的测量，以及它们如何确定对非牛顿引力的约束，还讨论了虚假信号的主要来源。我们还提出了一个几何无关的参数化的所有数据的测量常数c。任何卡西米尔力测量应导致，一旦考虑到所有的修正，以确定常数c，为了评估测量的准确性，可以与通过显微镜测量已知的更精确的值进行比较。虽然过去十年的实验已经证明了卡西米尔力，但就能够发现新的物理学而言，情况并不确定。未来的实验和新的现象学分析将是必要的，以发现非牛顿力或推动其可能存在的窗口到理论上看起来不自然的参数空间区域。
2006-12-19 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Apparatus to probe the influence on the Casimir effect of the Mott-Anderson metal-insulator transition in doped semiconductors
本文描述了一个等电子微分装置，用来观察杂质半导体中Mott-Anderson金属-绝缘体转变对Casimir力的影响。不同的色散力理论导致对这种效应的不同预测。基于卡西米尔力的绝对测量，通过标准装置对这个问题进行调查是非常困难的，因为在可以精确测量卡西米尔力的亚微米分离区域中效果很小。这里所描述的差分装置通过设计对模糊Casimir实验的解释的几个误差源免疫，如静电贴片、板分离的不准确确定、表面粗糙度和光学数据中的误差。在所提出的装置的帮助下，应该有可能最终确定半导体测试体的卡西米尔效应的替代理论中哪一个是正确的。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Is zero-point energy physical? A toy model for Casimir-like effect
零点能量通常被认为是非物理的。然而，卡西米尔效应经常被作为反例提出，引起概念上的混乱。为了解决这个困惑，我们在定性水平上研究了Casimir效应的基本方面，但也在一个只有3个自由度的简单玩具模型中进行了定量研究。特别指出，Casimir真空不是一个无光子态，也不是描述Casimir力的哈密顿量的基态。相反，Casimir真空可以通过非平凡的Bogoliubov变换与光子真空相关联，并且仅对于描述Casimir板在固定距离处的有效哈密顿量，它是基态。在基本微观水平上，卡西米尔力最好被视为范德华力的表现。
2017-05-16 cond-mat.other hep-th quant-ph
