Dynamical Casimir effect in dissipative optomechanical cavity interacting with photonic crystal
我们从理论上研究了动态Casimir效应(DCE),即,在与光子晶体相互作用的光机械腔中,实现了量子真空的参量放大,这被认为是研究微耗散效应对双光子晶体的影响的理想系统。从包含光子带系统和光机械腔的总哈密顿量出发,应用Floquet方法和Brillouin-Wigner-Feshbach投影方法,导出了一个有效的Floquet-Liouvillian.微观耗散效应是严格考虑的能量依赖的自能。得到的有效Floquet-Liouvillian表现出两种竞争的不稳定性,即,参数和共振不稳定性,这决定了固定模式作为一个结果,它们之间的平衡,在耗散的DCE。通过求解Floquet-Liouvillian复特征值问题,确定了特征值虚部为零的定态模。我们发现一个新的非本地多模DCE表示的多模Bogoliubov变换的腔模和光子带。我们发现,当腔系统嵌入具有带隙的窄带光子晶体中时,我们可以大大降低泵浦频率,这对于观察DCE具有实际的优势。
2019-12-25 quant-ph
The Casimir force between real mirrors at non zero temperature
在非零温度下耗散金属镜之间的Casimir力最近引起了相互矛盾的说法,这引起了人们对该力的理论表达的怀疑。为了有助于解决这个困难,我们回到推导力的基本原则的量子理论的损耗光学腔。我们得到一个表达式,这是有效的任意反射镜,包括耗散的,其特征在于频率依赖的反射振幅。
2003-12-31 quant-ph
Dissipative dynamical Casimir effect in terms of the complex spectral analysis in the symplectic-Floquet space
在辛-Floquet空间中,利用Floquet-Liouvillian复谱分析方法,研究了光机腔与一维光子晶体相互作用的动态Casimir效应.腔内模的量子真空涨落通过镜边界的周期性运动被参量放大,被放大的光子自发地发射到光子带。在辛-Floquet空间中,利用Brillouin-Wigner-Feshbach投影方法,从Liouvillian系统导出了非厄米有效Floquet-Liouvillian系统.利用与能量有关的自能,考虑了光子从腔中发射的微观耗散过程。我们通过非微扰求解有效Floquet-Liouvillian的非线性复本征值问题,得到了整个系统的离散本征模,其中本征模由多模Bogoliubov变换表示.基于微观动力学理论,将非平衡稳态本征模定义为虚部为零的本征模,这是由于参量放大和耗散效应之间的平衡。我们发现,当腔模与光子带之间的混合由间接虚跃迁引起时,会出现非局域定态本征模,其中利用有限带宽的光子带可以大大降低引起DCE的外场频率。
2020-05-31 quant-ph
Dynamical Casimir Effect in dissipative media: When is the final state non-separable ?
我们研究的后果耗散均匀介质中的系统时,受到突然的变化,从而产生对相关的准粒子相反的动量。我们计算频谱的修改和相关性的修改。特别是,我们计算最终的一致性水平,并确定状态是不可分离的政权。为了分离耗散的作用,我们首先考虑色散介质,研究引起相干性的跳跃强度与降低相干性的温度之间的竞争,清楚地确定了受激发射和自发发射的贡献。然后,我们研究耗散如何修改这种竞争。
2013-05-29 cond-mat.quant-gas gr-qc quant-ph
Accounting for dissipation in the scattering approach to the Casimir energy
我们考虑耗散的Casimir能量公式的推导放置在周围介质中的两个对象之间。耗散通道被认为是明确的,以利用完整的散射过程的么正性。我们证明了Casimir能量由散射公式给出,该散射公式用耦合内部通道的散射振幅表示,并以隐式方式考虑耗散。我们证明了当周围介质是耗散的时,这个公式也是有效的。
2018-01-04 quant-ph
Reply to the Comment on "The Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors"
我们回复了“关于磁性金属镜之间卡西米尔压力的Lifshitz-Matsubara求和公式”的评论[arXiv:1604.06432]。我们认为这一评论歪曲了我们的论文,并且未能为理论和实验之间的冲突提供一个合理的解决方案。
2016-08-04 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
Thermal Casimir Effect in the Plane-Sphere Geometry
已知两金属板之间的热Casimir力依赖于材料性质的描述。对于大的分离的耗散德鲁德模型导致的力的一个因素,2比无损等离子体模型。在这里,我们表明,平面球的几何形状,在目前的实验进行,降低这个比例的3/2的一个因素,所揭示的精确的数值和大距离的分析计算。对于完美的反射体,我们发现在中间距离的力和负熵值的热光子的排斥性的贡献。
2009-12-23 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
The Reality of Casimir Friction
超过35年的时间里,理论家们一直在研究量子或卡西米尔摩擦,当两个光滑的物体相互横向移动时,会发生这种摩擦,由于量子电磁涨落而产生摩擦耗散力,这打破了时间反演对称性。这些力通常非常小,除非物体几乎接触,因此从未观察到这种效应,尽管横向卡西米尔力已被观察到波纹表面。部分由于缺乏与现象的联系,平行板之间或可极化原子与金属板之间的摩擦力的理论预测差异很大。在这里,我们回顾了这些计算的历史,表明理论共识正在形成,并提供了一些希望,它可能是实验证实这种现象的耗散量子电动力学。
2016-04-28 hep-th 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
The Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors
本文研究了磁性金属平面镜间Casimir压力的Lifshitz-Matsubara求和公式的有效性条件。在以前研究的情况下,非磁性材料(Guerout等人,物理评论E 90 042125),我们恢复通常的表达式的光学响应的有损模型,但不是无损等离子体模型。我们还表明,与福柯电流的模式发挥了至关重要的作用,在限制消失的损失,与预期相反。
2015-11-05 quant-ph
Derivation of the Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between metallic plane mirrors
我们仔细重新检查的有效性条件的一致性推导的Lifshitz-Matsubara和公式的Casimir压力之间的金属平面镜。我们恢复通常的表达式为有损德鲁德模型,但不是为无损等离子体模型。我们给出了一个解释,这一新的结果与福柯电流发挥作用的限制消失的损失,在共同的期望相反的模式。
2014-09-26 quant-ph
Casimir effect from macroscopic quantum electrodynamics
宏观电磁学的正则量子化最近在New J.Phys.12(2010)123008中提出。在这里,这个理论是用来推导卡西米尔效应,通过考虑热场和零点场的特殊情况。正则理论的应力-能量-动量张量遵循Noether定理,其在热平衡中的电磁部分给出Casimir能量密度和应力张量。这些结果适用于任意非均匀磁致伸缩,并从色散、耗散介质中的电磁场的严格量子化中得到。对于标准的立夫希茨理论作为卡西米尔力的适当量子处理的地位的持续怀疑不适用于这里给出的推导。此外,Casimir能量密度和介质内部的应力张量的正确表达式自动地从简单的限制到热平衡,而不需要复杂的物理或力学参数。
2011-06-09 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
Comment on "Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors"
最近,Guerout等人[Phys. Rev. E,v.93,022108(2016)]主张无损等离子体模型必须重新定义为当弛豫参数趋于零时Drude模型的极限。有人认为,以前使用的等离子体模型不能正确地描述两个板之间的卡西米尔压力的两个金属制成的磁性和磁性,必须用重新定义的一个。我们表明,建议的重新定义不满足必要的物理要求施加的介电常数。我们还提出了一个合理的解释,无损等离子体模型正确地描述了卡西米尔压力,即使它不匹配的光学和电学性质的金属。
2016-06-24 quant-ph
The Casimir effect within scattering theory
我们回顾了Casimir效应的散射技术的理论。经过多年的理论努力,这种形式主义现在基本上被掌握,因此理论-实验比较的准确性取决于实验条件描述的精确性和针对性水平。由于对实验中使用的真实反射镜的光学性质的不完全了解,不完全反射的影响仍然是理论与实验比较中的不确定性来源。出于同样的原因,耗散镜之间的卡西米尔力的温度依赖性仍然是一个有争议的问题。我们还强调,真正的镜子不完全服从镜面反射的假设,这是几乎所有的材料和温度校正的计算中使用。这个困难可以通过使用更一般的散射形式主义来解决,该散射形式主义考虑具有混合的波矢量和场偏振的非镜面反射。这个一般的形式主义已经卓有成效地用于评估粗糙度的Casimir力的效果,以及横向Casimir力波纹表面之间出现。通常使用的“邻近力近似法”导致对这两种效应的描述不准确。
2006-11-09 quant-ph
Energy spectrum of electromagnetic normal modes in dissipative media: modes between two metal half spaces
电磁简正模的能谱在范德华和卡西米尔相互作用理论中起着核心作用。在耗散介质中,似乎存在具有复值能量的不同正常模式。这些模式的零点能量的总和呈现复值结果。利用由广义辐角原理得到的围道积分,给出了一个实值和不同的结果。我们解决了这个矛盾,并表明,真正的正常模式的频谱形成一个连续的实频率。我们说明了两个金属半空间之间的范德华相互作用的问题。
2007-10-24 quant-ph
Surface impedance and the Casimir force
本文用阻抗边界条件计算了两平行平板和平板上方的一个球形(球面透镜)结构在零温和非零温下的Casimir力。阻抗方法允许人们找到现实的测试机构之间的卡西米尔力,而不管介质内的电磁波动。虽然这种方法是一种近似的方法,但它比卡西米尔力的Lifshitz理论有更广泛的应用领域。本文给出了Casimir力理论的阻抗近似的一般公式,并找到了将它与Lifshitz公式相联系的形式替代。从实验的角度来看,这是有趣的测试机构之间的微米分离的范围进行了详细研究。结果表明,在零温度下,表面阻抗法的基础上得到的结果是一致的,在框架内的Lifshitz理论的百分之几。阻抗法对Casimir力的温度修正与Lifshitz理论的修正在四位有效数字以内是一致的。毫米分离的情况下,对应于正常的皮肤效应也被认为是。在零温下,所得结果与Lifshitz理论符合得很好。在非零温度下,阻抗方法不受耗散介质中Lifshitz公式的零频率项所特有的解释问题的影响。
2001-10-22 quant-ph
Mode contributions to the Casimir effect
应用一个求和的模式方法的Casimir相互作用的两个有限导电性的板之间,我们隔离和研究的贡献的表面等离子体和福柯(涡流)模式。我们特别表明,TE极化涡流提供了一个排斥力,取消,在高温下,Casimir自由能计算与等离子体模型。
2009-11-18 quant-ph
Casimir Energy for a Purely Dielectric Cylinder by the Mode Summation Method
本文采用模式求和法和zeta函数正则化方法计算了稀介质圆柱的Casimir能量。该方法非常透明,并揭示了产生的能量消失的原因。
2005-04-25 astro-ph hep-th quant-ph
The role of Surface Plasmon modes in the Casimir Effect
本文研究了表面等离子体激元模在Casimir效应中的作用。首先,我们把卡西米尔能量写成一个真实腔的模的和。我们可以识别出两种模式,两种倏逝表面等离子体模式和传播模式。由于表面等离子体激元模式之一对于某些参数的选择变得传播,我们采用绝热模式定义,其中我们遵循该模式进入传播扇区并将其与表面等离子体激元贡献一起计数,将该贡献称为“等离子体激元”。其余的模式是传播腔模式,我们称之为“光子”。Casimir能量包含两个主要贡献,一个来自等离子体激元,另一个来自光子模式。令人惊讶的是,我们发现,等离子体激元的贡献,卡西米尔能源成为排斥的中间和大镜分离。另外,我们讨论了共同的表面等离子体定义,其中只包括倏逝波,这种效果是不found.We表明,在一个直观的预期相反,对于这两个定义的Casimir能量是两个非常大的贡献,几乎相互抵消的总和。表面等离子体激元对Casimir能量的贡献不仅在短距离上而且在长距离上都起着重要的作用。
2007-11-05 quant-ph
Dynamical Casimir effect from fermions in an oscillating bag in 1+1 dimensions
我们评估耗散效应的系统组成的一个巨大的狄拉克场限制在两个墙壁之间,其中一个振荡,在1+1维。在我们考虑的模型中,表征每个壁的无量纲参数被调整,以便获得特定值的袋边界条件。我们提出了明确的结果的概率创造一个费米子对的真空,并与总真空衰变概率的虚部的有效行动。
2022-02-24 hep-th quant-ph
Robustness of Dynamical Casimir Effect-Induced Quantum Synchronization
IFIBA UBA-CONICET(UBA-CONICET物理研究所)
本研究在电路量子电动力学架构中分析动力学卡西米尔效应诱导的量子同步的鲁棒性,发现其可在现有超导平台耗散率下保持,纯退相是主要限制因素,并指出强耗散下皮尔逊相关系数可能高估同步程度。
2026-09-09 quant-ph
When the Casimir energy is not a sum of zero-point energies
在$λΦ^4$理论中计算了两平行平板间Casimir力的主导辐射修正。Dirichlet和周期边界条件被认为是。一个启发式的方法,在其中的Casimir能量计算为一个循环校正的零点能量的总和,示出产生不正确的结果,但我们展示了如何修改it.The技术,然后使用的情况下,周期性的边界条件,以构建一个微扰的扩展是免费的红外奇点在无质量的限制。在这种情况下,我们还计算了次领先阶的辐射校正,它与$λ^{3/2}$成正比。
2002-01-16 hep-th 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
Effective Landau-Zener transitions in circuit dynamical Casimir effect with time-varying modulation frequency
我们考虑了耗散单量子比特电路QED结构,其中原子跃迁频率经历了弱的外部时间调制。对于线性变化频率的正弦调制,我们推导出有效的哈密顿算子,类似于与两个或多个级别的系统的有限持续时间的朗道-齐纳问题。相应的非对角耦合系数来源于拉比哈密顿量中的旋转或反旋转项,取决于调制频率的值。它表明,在耗散少的情况下,可以完成几乎完全的裸拉比哈密顿本征态之间的过渡,即使相对较短的持续时间的频率扫描。为了评估我们方案的实验可行性,我们数值求解了零温度下马尔可夫体系中的唯象和微观量子主方程。这两个模型表现出定性相似的行为,并表明,光子产生从真空通过有效的朗道-齐纳跃迁可以实现与目前的技术在几微秒的时间尺度上。此外,与谐波动态卡西米尔效应实现不同,我们的建议不需要精确的共振调制频率的知识来实现有意义的光子产生。
2016-03-15 quant-ph
Surface plasmon modes and the Casimir energy
本文研究了表面等离子体激元对任意距离两平面平行金属镜间Casimir效应的影响。使用等离子体模型来描述金属的光学响应,我们表示的Casimir能量与倏逝表面等离子体模式和传播腔模式的贡献之和。与天真的期望相反,等离子体激元模式的贡献在所有距离都是必不可少的,以确保卡西米尔能量的正确结果。两个等离子体激元模式之一产生排斥贡献,平衡来自传播腔模式的吸引贡献,而单独采取的两个贡献远大于卡西米尔能量的实际值。这也表明了通过表面等离子体来调整卡西米尔力的符号的可能性。
2005-07-01 quant-ph
Beyond the simple Proximity Force Approximation: geometrical effects on the non-retarded Casimir interaction
本文研究了非延迟Casimir力对简单邻近力近似的几何修正。我们提出了各种形状的物体和基板之间的力,对对象之间的分析结果。我们比较的结果,从更精确的数值计算。我们对待球体,椭球体,圆柱体,立方体,圆锥体,和翅膀的分析PFA结果与几何校正因子一起汇总在一个表中。
2008-07-10 quant-ph
Infinite operator-sum representation of density operator for a dissipative cavity with Kerr medium derived by virtue of entangled state representation
利用热纠缠态表象求解含克尔介质的耗散腔的主方程,得到密度算符的无限算符和表象} $ρ(t) =\sum_{m,n,l=0}^{\infty}M_{m,n,l}ρ_{0}\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}.$值得注意的是,} $M_{m,n,l}$与$\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}$不是厄米共轭的,但规范化的} $\sum_{m,n,l=0}^{\infty}\mathcal{M}_{nm,,l}^{\dagger}M_{m,n,l}=1$仍然成立},即,它们在一般意义上是保留痕迹的。如果一般超算子理论需要修改,这个例子可能会激发进一步的研究。
2010-03-25 quant-ph
Casimir interaction between cylinders
我们计算Casimir相互作用能量之间的两个完美的传导,同心圆柱体,使用模式的模式求和技术。然后,我们比较它与使用邻近定理和基于经典周期轨道的半经典近似得到的近似结果。我们表明,邻近定理与一个特定的选择的有效面积相吻合的半经典近似和重现的准确结果远远超出其预期的有效性范围。我们还计算了轻微偏心圆柱之间的力,并讨论了使用圆柱几何测量卡西米尔力的优点。
2004-06-16 quant-ph
Comment on "Universal Thermal Radiation Drag on Neutral Objects"
在最近的一封信[物理。91,220801(2003)],V. Mkrtchian和同事计算了作用在运动物体上的辐射压力,假设电磁场的温度为$T,$,速度远小于$c.$。他们考虑了导体和导体,并将该效应与Casimir耗散力联系起来。在这里,我们声称,他们的方法可能只适用于瑞利-甘茨散射制度,这对应于非常小的粒子和/或电磁稀薄介质。此外,我们认为,他们的解释卡西米尔效应是误导,因为真空涨落没有贡献(隐含假设)制度的匀速运动。
2004-05-26 quant-ph
Using boundary methods to compute the Casimir energy
我们讨论了新的方法来计算数值的Casimir相互作用能量的任意截面的波导,传统上用于计算2D亥姆霍兹方程的本征值的边界方法的基础上。这些方法与柯西定理相结合,以执行模式的总和。作为一个例子,我们描述了一个点匹配技术来计算真空能量的波导含有不同的折射率的介质。我们提出了明确的数值计算的情况下,完美的导电表面的同心波纹圆柱和圆柱内的椭圆形。
2010-03-10 quant-ph
The Role of Surface Plasmons in The Casimir Effect
本文研究了表面等离子体激元模在Casimir效应中的作用。Casimir能量可以被写为对真实腔的模式的总和,并且可以识别两种模式,两种倏逝表面等离子体模式和传播模式。由于表面等离子体激元模式之一对于某些参数的选择变得传播,我们采用绝热模式定义,其中我们遵循该模式进入传播扇区并将其与表面等离子体激元贡献一起计数,将该贡献称为“等离子体激元”。我们分析评估的等离子体激元模式的Casimir能量的贡献。令人惊讶的是,我们发现,这成为排斥的中间和大镜分离。表面等离子体激元对Casimir能量的贡献不仅在短距离上而且在长距离上都起着重要的作用。这表明泰勒的Casimir力通过操纵表面等离子体特性的可能性。
2007-09-26 quant-ph
Entangling polaritons via dynamical Casimir effect in circuit quantum electrodynamics
我们研究了动态Casimir效应如何在电路量子电动力学的不同耦合机制中纠缠量子系统,并展示了这种纠缠产生对当前技术的耗散效应的鲁棒性。我们考虑两个量子比特谐振器系统,这是由一个SQUID与外部磁场驱动耦合,并探讨每个量子比特和其各自的谐振器之间的耦合制度的整个范围。在这个方案中,我们推导出一个半解析解释的纠缠产生两个超导量子比特时,它们耦合到它们的共振器在强耦合制度。对于超强和深强耦合体系,我们设计了可行的方案来产生最大纠缠极化激元态。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
A Particle Theory of the Casimir Effect
在以前的工作中,Suppes和de Barros使用纯粒子模型来推导干涉效应,其中单个光子具有明确的轨迹,因此没有波动特性。在本论文中,我们扩展了这种描述占卡西米尔效应。我们认为量子电动力学中真空态的线动量$\sum\frac{1}{2}\hbar {\bf k}$对应于虚光子的线动量。在两个平行平板和实心球的情况下,卡西米尔效应可以用光子引起的压力来解释。与量子电动力学相反,我们假设虚光子的数量是有限的。
1995-10-10 quant-ph
Casimir effect across a layered medium
使用非标准的递归关系的菲涅尔系数涉及连续堆叠的层,我们扩展的Lifshitz公式的配置与非均匀的,n层的,介质分离两个平面物体。作用在每个物体上的力是类李夫希茨力和由介质的不均匀性引起的力的总和。该理论正确地再现了最近获得的结果卡西米尔力/能量在一些简单的系统,这种。作为一个产品,我们得到一个公式上的两个平面物体之间的层(未指定的)堆栈上的力,这概括了我们以前的结果在一个平面腔中的平板上的力。
2011-12-07 quant-ph
Casimir effect for Dirac lattices
我们考虑极化片,最近受到了一些关注,特别是在像石墨烯薄片的色散相互作用的上下文中。这些薄片由δ函数势的集合建模,并且类似于量子力学中已知的“零程势”。我们开发了一个理论描述,并应用所谓的“TGTG”公式来计算两个这样的晶格的相互作用。因此,我们利用前面提供的波从这种薄板上散射的公式。我们考虑所有的限制情况下,提供链接到早期的结果。此外,我们还讨论了两两求和方法的关系。
2017-01-01 quant-ph
Closed time path approach to the Casimir energy in real media
在开放量子系统的框架下,应用闭合时间路径方法研究了真实物质存在下标量场的能量动量张量期望值随时间的演化.当标量场与被描述为量子布朗粒子的物质的偏振自由度相互作用时,我们分析了完全非平衡情形下的量子涨落。对两种场与材料耦合情况进行了分析。一方面,我们考虑了双线性耦合,另一方面,在电磁场与物质相互作用的情况下,考虑了(更现实的)电流型耦合。我们考虑了场的高温极限,保持材料体积元的每个部分的任意温度。我们得到了Hadamard传播子的一个封闭形式,这使我们可以研究能量动量张量分量的期望值从初始时刻开始的动力学演化。我们表明,两个贡献总是发生在瞬态演化:其中之一是与材料和其他一个只与字段。瞬态特性进行了研究,并在几种情况下的长时间限制。我们证明了在n + 1维场的稳定情况下,物质总是有贡献的,除非是非耗散的。相反,适当的场的贡献消失,除非材料是非耗散的,或者,此外,至少对于1 + 1的情况下,如果有区域没有材料。我们的结论是,在1 + 1维的任何稳定的量子化方案必须考虑这两个贡献,我们认为为什么这些结果是物理预期从动力学的角度来看,也可能是有效的更高的维度的基础上预期的连续性之间的非耗散和真实的材料的情况。
2014-04-28 hep-th quant-ph
Casimir Energy for Spherical boundaries
基于应力张量积分的球形几何形状的Casimir能量的计算进行了严格的检查。结果表明,尽管它们与从模式求和方法获得的数值结果明显的协议,他们包含一些严重的错误。具体地说,这些问题包括:(1)应力张量在球面边界上的应用不当,(2)在围道积分中忽略了极点项,以及(3)对相关传播子施加了不适当的边界条件。一个计算的基础上的应力张量和避免这样的问题被证明是可能的。然而,它是等效的模式求和方法,因此不构成一个独立的计算卡西米尔能量。
1999-05-26 hep-th quant-ph
Mode summation approach to Casimir effect between two objects
本文从模态求和方法的角度对TGTG公式进行了探讨。同时考虑了标量场和电磁场。在这种方法中,必须首先求解运动方程,以找到每个物体的波基。TGTG公式中的两个T是代表李普曼-施温格T算子的T矩阵,每个对象对应一个T矩阵。TGTG公式中的两个G是平移矩阵,将一个物体的波基与另一个物体的波基联系起来。在讨论了一般理论之后,我们应用该公式导出了球-球、球-平面、柱-柱和柱-平面相互作用的Casimir能量的显式公式。首先推导了平面、球面和柱面的T-矩阵,并给出了以下情形:物体施加一般的Robin边界条件;物体是半透明的;物体是磁介质的。然后利用算子方法推导出平移矩阵。从这些,每个场景的显式TGTG公式可以写下来。除了总结迄今为止已经推导出的TGTG公式外,我们还提供了一些以前没有考虑过的情况下的TGTG公式。
2012-07-17 hep-th quant-ph
Ramanujan summation and the Casimir effect
本文基于解析延拓为拉马努金求和提供直接证明,并将其应用于卡西米尔效应,解释真空能量密度重整化,预测并验证卡西米尔力,最后探讨其与暗能量之谜的关联。
2023-06-23 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
The Casimir effect: Recent controversies and progress
本文综述了量子真空涨落存在所隐含的现象,并着重介绍了近四年来的新发现。将平行板间的Casimir力重新导出为$δ$函数势面的强耦合极限。表面分歧的作用是明确的。本文从Lifshitz公式的几何光学推导出发,并对Casimir-Polder力进行了重新推导,给出了与实际材料间Casimir力测量有关的效应的总结。大量的注意力被给予最近的争论有关的温度修正实际金属表面之间的Casimir力。的邻近力近似的新的改进的摘要,其次是目前的实验情况的概要。Casimir自应力的新结果的报告,再次基于$δ$功能的潜力。本文介绍了介质体自应力分歧的研究进展,特别是介质柱自应力的连续计算。本文综述了孤子的Casimir效应以及动态Casimir效应的研究现状。讨论了从量子涨落的角度来理解暗能量的可能性。在整个过程中,强调了量子真空能在基础物理学中的中心地位。
2004-06-02 astro-ph hep-th quant-ph
Casimir's energy of a conducting sphere and of a dilute dielectric ball
在本文中,我们总结了出现在一个导电球和一个电介质球的卡西米尔能量的表达式中的球形模式(假设内部和外部的光速相同),然后进行频率积分。我们推导出封闭的积分表达式,使计算可以完成所有订单,而不使用正则化程序。使用轮廓积分的模式求和的技术是严格审查。
1999-09-21 cond-mat hep-ph hep-th
Radiation from an oscillating dipole layer facing a conducting plane: resonances and Dynamical Casimir Effect
我们研究了两个物理上不同但密切相关的系统产生的经典电磁辐射的性质,这两个系统可以被视为动力学卡西米尔效应(DCE)的经典类似物。它们对应于两个平坦的,无限的,平行的平面,其中一个是静态的,并施加完美的导体边界条件,而另一个执行刚性振荡运动。这些系统的不同之处仅在于振荡平面的电学性质:其中一个只是平面偶极层(例如,代表小宽度驻极体)。相反,另一个在面向静态平面的一侧上具有偶极子层,但在另一侧上表现为导体:这可以用作具有贴片电势的导体的表示(在面向导电平面的一侧上)。我们评估,在这两种情况下,系统和它的环境之间的能量耗散通量,表明,至少对于小的机械振荡幅度,它可以写在偶极层自相关函数。我们表明,有共振的机械振荡的频率的函数。
2015-06-25 hep-th quant-ph
Casimir energy between media-separated cylinders: the scalar case
我们推导出的Casimir标量之间的相互作用能介质分离的偏心电介质圆柱体和介质分离的圆柱平面几何形状使用模式求和方法的精确表达式。类似于流体分离的平板之间的电磁Casimir Lifshitz相互作用能,圆柱之间的力是吸引力还是排斥力取决于三种介入介质的介电常数的相对值。
2010-10-18 hep-th quant-ph
Vacuum Energy and Repulsive Casimir Forces in Quantum Star Graphs
Casimir活塞是一种可以计算有限Casimir力而无需任何可疑重整化的模型。有人认为,这种力总是吸引的,但我们提出了几个反例,特别是一个简单类型的量子图,其中的力的符号取决于边缘的数量。我们还证明了量子图中的Casimir力可以通过对经典轨道求和来可靠地计算,并研究了周期轨道展开的收敛速度。在一般情况下,没有可用的解析表达式,卡西米尔力的符号和近似大小往往可以得到只使用最短的经典轨道。
2007-03-27 nlin.CD quant-ph
Casimir interaction between two concentric cylinders: exact versus semiclassical results
两个完美的传导,无限的,同心圆柱体之间的Casimir相互作用计算使用半经典近似,考虑到家庭的经典周期轨道,反射了两个圆柱体。然后将其与逐模求和技术得到的精确结果进行比较。我们分析了半经典近似的有效性,并表明它改善了通过邻近定理得到的结果。
2002-09-16 hep-th quant-ph
Casimir Effect Invalidates the Drude Model for Transverse Electric Evanescent Waves
研究计算金属板间Casimir压力的四个波贡献,发现Drude模型与实验不符源于其对低频横电隐失波响应的错误描述,而非耗散本身。
2023-10-21 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir Effects in Renormalizable Quantum Field Theories
我们回顾了我们和我们的合作者为研究可重整化量子场论中扩展场组态的单圈量子修正而开发的框架。我们在连续介质中工作,将标准的Casimir模式和转换为束缚态和散射态的积分,并由态密度加权。我们表示的状态密度的相移,使我们能够通过识别玻恩近似与低阶费曼图的相移提取分歧。一旦在费曼图中被孤立,发散就被标准的反项抵消了。这样,Casimir和是高度收敛的,并且适合于数值计算。我们的方法在强外场或边界条件下的孤子、膜和量子场论理论中有许多应用。
2002-01-18 hep-ph hep-th nucl-th
Cutoff dependence and Lorentz invariance of the Casimir effect
在电磁场和标量场两种情况下,考虑了两个导电平面之间的Casimir力。这是通过对系统的能量本征模进行通常的求和以及通过计算平面之间区域中的应力张量来完成的。后一种情况需要仔细注意奇异算子的乘积,这个问题在这里通过调用点分离方法结合标量截断来解决。这表明,产生截止依赖和发散的贡献,卡西米尔压力是依赖于分离参数,但完全符合洛伦兹协方差。对点分裂参数求平均值可以得到有限的结果,但不能得到唯一的Casimir力。
2001-02-27 hep-th quant-ph
Casimir Energy of a Spherical Shell
用直接模式求和法计算了半径为$a$的导电球壳的Casimir能量。一个重要的组成部分是最近提出的基于柯西定理的系统的本征频率的评价方法的实施。然而,它示出,这种早期的计算使用一组不适当的模式来描述波外部的球体。在进行必要的修正,并采取措施,以确保没有数学上定义不清的表达式发生时,该技术被证明是离开数值结果不变,同时避免了长期的批评提出对早期的计算卡西米尔能量。
1998-06-23 hep-th quant-ph
Identity of the van der Waals Force and the Casimir Effect and the Irrelevance of these Phenomena to Sonoluminescence
我们表明,卡西米尔,或零点,能量的稀释电介质球,或在电介质中的球形气泡,与组成介质的分子之间的范德华能量的总和相一致。该能量,这是有限的和排斥时,自能和表面效应被删除,可以明确地计算出无论是维延拓或zeta函数正则化。这种物理解释的卡西米尔能量似乎明确的证据,大规模的自我能源不能相关的声致发光。
1998-10-09 hep-th quant-ph
Finite Temperature Casimir Effect in Randall-Sundrum Models
本文研究了两种Randall-Sundrum模型RSI和RSII体区域中标量场的有限温度Casimir效应。在RSI模型中,我们计算了可见膜上两平行板间存在分离$a$时的Casimir能和Casimir力.包括高温和低温情况。在低温下Dirichlet-Dirichlet、Neumann-Neumann和Dirichlet-Neumann边界条件的典型特例中讨论了温度修正对力的吸引性与排斥性。Abel-Plana求和公式被使用,因为这是最方便的。并对相关的当代文学作品作了评述。
2009-12-03 hep-th quant-ph