Numerical Framework for Modeling Quantum Electromagnetic Systems Involving Finite-Sized Lossy Dielectric Objects in Free Space
该研究提出并开发了一种基于计算电磁方法(有限元法)的数值框架,用于修正的朗之万噪声形式,以模拟自由空间中有损介电物体附近的量子电磁系统,并首次数值验证了自发辐射率传统表达式(格林函数虚部)的恢复,适用于多能级原子在等离子体结构或超表面附近的动力学估计。
2023-02-13 quant-ph
Decoherence induced by a fluctuating Aharonov-Casher phase
研究了原子系统与经典电磁场耦合时的偶极子干涉。偶极子和经典场之间的相互作用诱导了一个随时间变化的Aharonov-Casher相位。在相位上求平均产生干涉图案中的条纹可见性的抑制。我们表明,在适当的实验条件下,偶极子的对比度损失是可以观察到的,几乎一样大的相干电子相应的。我们分析了不同的轨迹,以显示退相干因子与粒子的速度的依赖关系。
2005-08-22 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Dephasing in an atom
当真空中的原子靠近电介质表面时,波动电磁场的能量取决于它们之间的距离,这就产生了所谓的范德华力。除了这种波动现象之外,还有一种波动现象与平均电场的形成有关,它相当于一个序参量。在这种情况下,由于电介质的极化和局部分布在电介质中的平均电场的产生,原子电子被定位在靠近原子的原子距离内,并且与裸原子相比,总基态能量更大。这种现象与通常的铁电性有很大的不同,它有一个纯粹的量子起源,与原子中波动电子态的退相引起的干扰的破坏有关。
2011-04-10 quant-ph
Fluctuation Electromagnetic Interaction Between Small Rotating Particle and a Surface
研究了中性旋转小粒子与可极化表面的涨落电磁相互作用。粒子的极化和表面近场的起伏产生了吸引力、摩擦力矩和加热。封闭的解析表达式被发现这些量假设的颗粒和表面的特征在于由频率依赖的极化率和介电常数和不同的温度。结果表明,滚动粒子在表面近场的停留时间远小于真空空间中匀速运动和滚动时的停留时间。
2012-08-10 cond-mat.other quant-ph
Correlation of energy and free energy for the thermal Casimir force between real metals
研究了实际金属平行平板间热Casimir力作用下脉动电磁场的能量。证明了对于介电常数与温度无关的非耗散介质,非零温度下的能量由零点光子和热光子的(重整化)能量组成。在这种方式下,光子可以被认为是集体元激发的物质的板和电磁场。如果介电常数取决于温度,能量包含与介电常数对温度的导数成比例的附加项,并且波动场的准粒子解释是不可能的。能量和自由能之间的相关性被认为是。以前的计算Casimir能量的框架内的Lifshitz公式在零温度和光学制表数据补充的德鲁德模型在室温下进行了分析。它表明,这个量是不是一个很好的近似的自由能或能量。这个混合量的物理解释建议。讨论了最近文献中关于垂直偏振模的Lifshitz公式的零频率项是否对物理量有有效贡献的矛盾结果。四个主要的方法来解决这个问题的规定。得到了实际金属平板间脉动场熵的精确表达式,为不同方法的选择提供了依据。结论是,由等离子体模型和表面阻抗方法补充的Lifshitz公式最适合描述真实金属之间的热卡西米尔力。
2002-10-31 quant-ph
Electric field correlation measurements on the electromagnetic vacuum state
量子力学将电磁辐射的基态归因于在所有频率下渗透空的空间的零点电场波动。不能从系统的基态中提取能量,因此,这些波动不能用强度检测器直接测量。因此,它们存在的实验证据来自更间接的证据,如兰姆位移、紧密导体之间的卡西米尔力或自发发射。迄今为止,还没有一种直接确定真空场涨落谱特性的方法。在这项工作中,我们进行了直接测量的场相关性在太赫兹频率范围内使用电光检测放置在低温环境中的非线性晶体的波动。我们研究了它们的时间和空间相干性,在零时间延迟和空间距离下,其峰值为$6.2\cdot 10^{-2}~V^2/m^2$,对应于0.25 V/m的起伏真空场。通过这种测量,我们确定了位于电光探测带宽内的电磁辐射的基态的光谱组成。
2020-09-03 quant-ph
Fluctuations assisted stationary entanglement in driven quantum systems
我们分析了两个耦合的二聚体系统之间的可能的量子关联的存在下,独立的损失和驱动的波动场。对于海森堡交换类型的相互作用的情况下,我们首先分析显示的可能性,强大的固定纠缠的耗散率的现实值,然后分析其鲁棒性作为泵的噪声信号比的函数。我们发现,对于一个共同的起伏驱动场,随机共振效应出现的场强和噪声强度之间的比值的函数。在不相关或单独的泵的情况下,效果消失。我们的结果是普遍的,可以应用到不同的量子系统,从电子自旋在固态,离子阱技术和冷原子设置。
2011-07-05 quant-ph
A theory of electromagnetic fluctuations for metallic surfaces and van der Waals interactions between metallic bodies
根据金属表面阻抗,导出了金属表面外脉动电磁场的新的一般表达式。它将介电固体分子间相互作用的Lifshitz理论推广到实际金属。该理论用于计算不同温度下两平行金属表面间的辐射换热。它示出,这个量的测量可能提供一个长期存在的争议的热修正的影响,真正的金属板之间的卡西米尔力的实验解决方案。
2006-04-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
On the Derivative Expansion for the Electromagnetic Casimir Free Energy at High Temperatures
我们研究的贡献的热零模式的Casimir自由能,在波动的电磁(EM)场的情况下,在存在的真实材料所描述的频率相关的,本地和各向同性的介电常数($ε$)和磁导率($μ$)功能。这些零模在任何有限温度下都存在,在高温下变得占主导地位,因为该理论在维度上进行了缩减。我们的工作,在导数扩展(DE)的方法的背景下,集中在非分析性的出现,在维度减少的理论。我们的结论是,DE是很好地定义时,功能$Ω(ω)$,定义$[Ω(ω)]^2 \equiv ω^2ε(ω)$,消失在零频率极限,至少有一个两个物质介质。
2015-10-04 hep-th quant-ph
The role of the electromagnetic field in the formation of domains in the process of symmetry breaking phase transitions
在量子场论的框架下,我们讨论了在扩展的时空区域上电磁模与物质成分之间的相位锁定的出现。我们讨论了扩展域的形成,表现在其基本状态的非零序参量,其存在性是不包括在拉格朗日。我们的讨论是出于对研究介观和宏观复杂系统的稳定性的一般问题的兴趣,所产生的波动量子组件与缺陷形成的问题,在非平衡对称性破缺相变的过程中,其特征在于一个序参量。
2006-07-24 cond-mat.other hep-th quant-ph
Quantum electrodynamics of lossy magnetodielectric samples in vacuum: modified Langevin noise formalism
CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所)
本文通过建立电磁场的规范量子化,推导出修正的兰格vin噪声形式化,证明其能描述任何线性、非均匀和磁电样品的场景。
2024-07-02 quant-ph
Motion of macroscopic bodies in the electromagnetic field
本文提出了一种计算电磁场对宏观介电体质心影响的理论,该理论在量子和经典两种情况下都是有效的。我们应用该理论找到经典的运动方程的质量中心的一个宏观对象在一个经典的领域,和一个初始本地化的波包表示的质量中心的一个小对象,在量子场的传播。经典的力被发现是一致的识别的亚伯拉罕动量与机械动量的光,和运动的波包被发现是受到加速度由于卡西米尔力,和时间依赖的波动运动由于创建对激发内的对象。该理论适用于任何介电常数满足Kramers-Kr唯一的关系,并且不受关于介质内电磁能量-动量张量的形式的争论的影响。
2013-01-17 physics.optics quant-ph
General theory of electromagnetic fluctuations near a homogeneous surface, in terms of its reflection amplitudes
本文导出了均匀材料表面外脉动电磁场的新的一般表达式。该分析基于不可逆过程热力学的一般结果,并且不需要考虑材料内部,因为它只使用其表面的反射振幅的知识。因此,我们的结果是有效的所有均匀的表面,包括层状系统和超材料,在所有温度下。特别是,我们获得了新的公式的近场区域,这是重要的解释众多目前的实验探测邻近效应的宏观和/或微观机构分开的小的空的差距。利用Onsager的互易关系,我们还得到了任何材料的反射矩阵必须满足的一般对称性。
2007-06-06 cond-mat.other hep-th quant-ph
Quantum Vacuum in Matter
本文探讨了通过光子腔精心设计量子真空以修饰材料电子和振动状态的“真空修饰”材料研究,综述了真空修饰凝聚态系统的最新进展、增强真空场的腔体设计及面临的开放性挑战。
2025-06-02 physics.optics quant-ph
Geometric phases acquired for a two-level atom coupled to fluctuating vacuum scalar fields due to linear acceleration and circular motion
在开放量子系统中,我们研究了耦合到涨落真空无质量标量场浴中的二能级原子由于无边界和有边界的直线加速度和圆周运动而获得的几何相位。在自由空间中,当我们放大加速度时,对于初始原子态$θ\in(0,\fracπ{2})\cup(\fracπ{2},π)$,在超相对论极限下,纯线加速度情况下获得的几何相位首先小于圆加速度情况,然后在一定加速度下等于圆加速度情况,最后大于圆加速度情况。自发跃迁速率也有类似的特征。这一结果不同于已经研究过的真空电磁场波动浴的情况。考虑原子的初始态$θ\in(0,π)$,我们发现,对于一定的加速度,纯由线加速度获得的几何相位总是等于圆加速度的情况。这意味着在一定条件下,可以通过研究作圆周运动的二能级原子的性质来模拟匀加速二能级原子的情况。添加反射边界,我们观察到,与没有边界相比,可以获得更大的几何相位值。此外,几何相位沿$z$方向波动,加速度越大,几何相位的最大值越靠近边界。我们还发现,几何相位可以获得纯粹由于线性加速度的情况下,和圆加速度的情况下,与$θ\in(0,π)$较小的$z$。
2022-08-16 gr-qc hep-th quant-ph
Origin of the Thermal Radiation in a Solid-State Analog of a Black-Hole
对于物质中的电磁波来说,一个有效的类似黑洞的视界出现在一个具有奇异电和磁导率的表面。在物理色散介质中,当波数为$k>k_c$时,该视界消失。然而,它表明,霍金辐射仍然发射,如果自由场模式与$k>k_c$是在其基态。
1997-03-26 gr-qc hep-th quant-ph
Interference-induced phenomena in high-order harmonic generation from bulk solids
我们考虑了一个量子力学模型的高次谐波产生散装固体。带隙被假定为比激发光子能量大得多。利用偶极近似,在速度规范中解耦了不同初始Bloch态的动力学方程。虽然不同初态的时间演化之间不存在量子力学干涉,但完全的谐波辐射是由所有初(价带)态发射的场的干涉产生的。特别是,这种干扰被证明是负责的偶次谐波的抑制。可观察到的谐波(本质上是截止)的数量也由电磁场干扰决定。
2017-11-08 physics.atom-ph quant-ph
Locality of the Aharonov-Bohm-Casher effect
本文通过分析理想屏蔽电磁场重叠的各种构型,证明Aharonov-Bohm-Casher干涉可由局域场作用解释,支持其定域性观点。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph