Casimir-Polder shifts on quantum levitation states
水平镜面上方的超冷原子经历了吸引的Casimir-Polder相互作用的量子反射,该相互作用使其对抗重力并导致量子悬浮状态。我们分析了这个系统,通过使用刘维变换的薛定谔方程和兰格坐标适应的问题与经典的转折点。将Casimir-Polder势阱中的反射替换为排斥壁上的反射,并将问题看作是一个超冷原子被困在一个腔体中,引力和Casimir-Polder势分别作为腔体的上、下反射镜.我们数值计算Casimir Polder位移的腔共振的能量,并提出了一个新的近似处理,这是足够精确的讨论光谱实验,旨在测试的弱等效原理反氢。我们还讨论了通过计算与腔共振相关联的复杂的能量的寿命。
2017-02-20 quant-ph
Casimir Effect under Quasi-Periodic Boundary Condition Inspired by Nanotubes
在研究Casimir效应时,通常采用周期(反周期)边界条件来模拟非欧拓扑平坦空间中标量场的周期(反周期)结构。然而,在单元结构的一个端点上的标量场的值和另一个端点上的值之间可以存在任意相位差,例如纳米管结构。然后,本文在系统两端加上一个附加相位因子的周期条件,称为“准周期”条件,以研究相应的Casimir效应。发现了一种吸引或排斥的Casimir力,其性质依赖于相角的大小。特别地,当相位角取特定值时,卡西米尔效应消失。高维时空的情况也进行了研究。
2013-12-06 hep-th quant-ph
Extraction of Zero-Point Energy from the Vacuum: Assessment of Stochastic Electrodynamics-Based Approach as Compared to Other Methods
在研究文章和专利中,已经提出了几种从真空中提取零点能量的方法。这些建议都没有得到可靠的证明,但它们基本上仍然没有受到质疑。在本文中,基本的热力学原理的平衡,细致平衡,和守恒定律的零点能量提取。所提出的方法分为三类:非线性处理的零点场,机械提取使用Casimir腔,并通过Casimir腔泵的原子。前两种方法被证明违反热力学原理,因此似乎是不可行的,无论如何创新的执行。第三种方法,基于随机电动力学,似乎并不违反这些原则,但可能面临其他障碍。最初的实验结果是诱人的,但由于低于预期的功率输出,不确定。
2019-05-27 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Quantum synchronization of qubits via dynamical Casimir effect
本文研究由动态卡西米尔效应诱导的超导量子比特同步,通过理论分析和数值模拟证明光子产生满足同步条件,并发现初始状态差异与耦合强度差异独立影响同步。
2024-06-14 quant-ph
Photon generation from vacuum in non-stationary circuit QED
本文从理论上研究了非稳态电路QED系统,其中人工原子的跃迁频率在时间上有一个小的周期性调制。我们表明,在色散制度,当调制周期性满足“共振”,动态可以描述的动态Casimir效应,Jaynes-Cummings或反Jaynes-Cummings有效的哈密顿量。在共振原子-腔体系中,在调制“共振”下,动力学类似于含有共振二能级原子的振动腔中的动力学Casimir效应的行为,并且可以从真空中产生具有两个光子的纠缠态。因此,可以在电路QED中模拟动态Casimir效应的模拟,并且由于拉比哈密顿量中的反旋转项,可以从真空中产生多个光子以及纠缠态。
2008-11-17 quant-ph
Casimir-Polder effect for a plane with Chern-Simons interaction
介绍了一种新的计算任意规范矢量势中Casimir-Polder势的形式。本文导出了零温下存在Chern-Simons相互作用的无限二维平面中中性原子的基态能量。结果的本质特征是它依赖于偶极矩关联函数的反对称部分。
2010-03-02 hep-th 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
An analogue model for controllable Casimir radiation in a nonlinear cavity with amplitude-modulated pumping: Generation and quantum statistical properties
提出并研究了一个模拟模型,用于模拟在含有简并光放大器(OPA)的腔中,由振幅调制场泵浦,通过动态Casimir效应(DCE)实现可控光子产生。模型OPA系统中泵浦光的时间调制等效于腔长的周期性调制,这是产生Casimir辐射的原因。通过考虑调制频率的快速振荡项,相应的反转项(CRT)对模拟卡西米尔辐射的影响清晰地显现出来。我们发现,在时间调制泵浦下,产生的光子数及其量子统计特性呈现振荡行为,这种振荡行为可以通过调制频率作为外部控制参数来控制,同时我们还发现了一种新的现象--“Anti-DCE”,即光子对在时间调制泵浦下相干湮灭.研究表明,Casimir辐射具有正交压缩、光子聚束和超泊松统计特性,这些特性都可以通过调制频率来控制。计算了腔内光场的功率谱。我们发现,边带的出现在频谱中是由于CRT的存在。
2015-05-07 quant-ph
Dynamical Casimir Effect in Optically Modulated Cavities
具有周期性振荡镜的腔已经被预测在称为动态卡西米尔效应的过程中从量子真空中激发光子对。在这里,我们提出并分析了一个实验布局,可以提供一个有效的调制腔模式的有效光学长度在近红外光谱区。动态卡西米尔发射的分析模型的开发和比较的预测麦克斯韦方程组的直接数值解实时。一个相当大的强度的动态卡西米尔排放预计为现实的操作参数。在存在外部相干种子光束的情况下,我们预测种子光束的放大和作为受激动态Casimir过程的结果的额外的相位共轭光束的出现。
2011-07-30 physics.optics quant-ph
NC plane waves, Casimir effect and flux tube potential with Lüscher terms
本文分析了三维非对易(NC)空间$R^3_λ$中量子力学模型中的平面波。NC模型的特征是探测距离不可能小于一定的长度尺度λ,并且在能量尺度为$1/λ^2$(以方便的单位)时存在自然能量截止。我们分析了1维卡西米尔效应的这种限制的后果。结果与夸克-反夸克对的流管势和具有Lüscher项的有效玻色弦论相似。这种行为可能会影响可能的紧凑(模糊)尺寸的半径。
2016-02-24 hep-ph quant-ph
Repulsive Casimir force between Weyl semimetals
外尔半金属是一类由于时间反演对称性破缺而表现出体霍尔效应的拓扑材料。我们证明了在理想半无限情形下,两个相同的Weyl半金属之间的Casimir力在短程是排斥的,在长程是吸引的。考虑有限厚度的板,我们可以减小长程吸引力的大小,甚至当足够薄时,使其对所有距离都是排斥的。在薄膜的限制,我们研究了一个有吸引力的卡西米尔力在较短的距离,由于纵向导电性的外观。磁场、厚度和化学势为这种效应提供了可调的节点,控制着卡西米尔力:它是吸引力还是排斥力、效应的大小、陷阱和反陷阱的位置和存在。
2015-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnonic Casimir Effect in Ferrimagnets
量子涨落是量子力学的核心概念。在空间边界条件下,量子场的量子涨落会引起能量零点的移动。这种被称为卡西米尔效应的量子现象,已经吸引了许多超越能量尺度层次的关注,从基本粒子物理学到凝聚态物理以及光子学。然而,Casimir效应在自旋电子学中的应用还没有得到足够的研究,特别是亚铁磁薄膜,尽管钇铁石榴石(YIG)是自旋电子学的最佳平台之一。我们在这里填补这个空白。利用晶格场论研究了绝缘磁体中磁振子的量子场诱导Casimir效应,发现不仅在反铁磁体中,而且在包括YIG薄膜在内的亚铁磁体中也能产生磁振子Casimir效应。我们的研究结果表明,YIG,基于磁振子的自旋电子学的关键成分,也可以作为一个有前途的平台,操纵和利用卡西米尔效应,称为卡西米尔工程。微加工技术可以控制薄膜的厚度,实现磁共振卡西米尔效应的操控。因此,我们铺平了道路的磁卡西米尔工程。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface Casimir densities on branes orthogonal to the boundary of anti-de Sitter spacetime
本文研究反德西特时空中两张正交于边界的膜上标量场的表面能量-动量张量,利用广义zeta函数重整化自能部分,发现诱导部分有限且状态方程为宇宙学常数型,并分析其随膜间距的幂律衰减行为。
2024-01-21 gr-qc hep-th quant-ph
Parity-dependent Casimir forces and Hall currents for a confined Dirac field
Centro Atómico Bariloche(巴里洛切原子中心);Instituto Balseiro(巴尔塞罗研究所);CNEA(阿根廷国家原子能委员会);UNCuyo(库约国立大学)
研究了在平行薄板上施加两种边界条件的无质量狄拉克场,探讨了奇偶性对Casimir力和Hall电流的影响,发现对称配置产生吸引力,反称配置产生排斥力。
2026-05-16 hep-th quant-ph
Nonequilibrium Casimir effects of nonreciprocal surface waves
我们表明,在由非互易等离子体材料制成的基板附近的各向同性偶极粒子可以经历横向卡西米尔力和扭矩时,粒子的温度不同于板和环境。我们连接的横向力的存在非互易表面极化激元的非对称色散和存在的横向扭矩的自旋动量锁定这样的表面波。使用波动电动力学的形式主义,我们表明,横向力和扭矩的功能应该是实验观察到的掺杂锑化铟(InSb)放置在外部磁场的衬底,并为各种电介质颗粒。有趣的是,我们还发现,横向力和扭矩的方向取决于组成材料的颗粒,这表明基于横向非平衡Casimir物理的分选机制。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Acceleration of an unpolarized proton along a uniform magnetic field: Casimir momentum of leptons
最近的研究表明,手征分子沿空间均匀磁场线性加速,这是由于其QED自相互作用引起的宇称-时间对称性破缺的结果。在这项工作中,我们将这一结果扩展到基本粒子,目前EW自相互作用,在这种情况下,奇偶校验违反EW相互作用本身。特别地,我们证明了,在一个空间均匀和磁时变的磁场中,耦合到轻子真空的非极化质子获得反平行于磁场的动力学动量,而虚轻子在相反的方向上获得等效的$Casimir$ $momentum$。动量与磁场和费米常数的平方成正比。我们证明了质子的动能是磁能,它构成质子EW自能的一部分。
2019-07-28 hep-ph hep-th quant-ph
Topological Casimir effect for fermionic condensate in AdS spacetime with compact dimensions
该研究探讨AdS时空中紧致维度对费米子凝聚体的拓扑Casimir效应,提取拓扑贡献并分析其边界与视界行为,应用于二维狄拉克材料。
2025-02-03 gr-qc hep-th quant-ph