Explicit conversion from the Casimir force to Planck's law of radiation
Casimir力起源于空间构型的特定边界条件引起的无限零点能的有限修正。根据有限温度下的时间-时间形式,普朗克辐射定律的根源可以追溯到由时间方向上的周期性边界条件引起的无限真空能量的有限修正。给出了从Casimir力到Planck辐射定律的显式转换,表明了平行导电板约束系统与热力学系统之间的明显对应。讨论了热力学中的温度反演对称性和对偶关系。我们的结论是,由空间延伸的有效温度特征不再被视为真正的温度。
2001-08-31 quant-ph
Analogue Casimir Radiation using an Optical Para- metric Oscillator
我们建立了一个明确的类比之间的动态卡西米尔效应和光子发射的一个薄的非线性晶体内泵浦腔。这使我们能够提出一个系统的基础上,I型光学参量振荡器(OPO)模拟腔振荡在真空中的光学频率。由此产生的光子通量预计将更容易检测比机械激发的镜子。最后,我们通过比较不同的理论预测,并建议我们的实验建议可以帮助区分它们。
2009-12-15 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
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 Casimir zero-point radiation pressure
我们分析了Casimir型零点辐射压的一些结果。这些包括介电介质和惰性($ε(ω) = 1$)介质之间的金属层上的宏观“真空”力。根据介质的介电性质,提出了控制这些力的符号的方法。最后,大的正Casimir压力,由于薄金属层上的表面等离子体激元,进行了评估和讨论。
2005-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Refractive index perturbations -- Unruh effect, Hawking radiation or dynamical Casimir effect?
最近的实验进展的动机,操纵强激光束的介电材料的折射率,我们研究了量子辐射的某些方面,这种折射率扰动。
2011-10-27 gr-qc quant-ph
Cavity Dynamical Casimir Effect in the presence of a three-level atom
我们考虑了一个处于梯形或V型组态的阻尼三能级原子与一个单腔模耦合的情形,该腔模的真空态被动态Casimir效应放大。我们得到了与时间相关的几率的近似解析表达式和精确的数值结果,表明第三能级的存在改变了光子的统计特性,其布居数可以作为真空产生光子的证据.
2012-06-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Justification of the symmetric damping model of the dynamical Casimir effect in a cavity with a semiconductor mirror
对频率和阻尼均随时间变化的量子振子的“对称阻尼”模型给出了“微观”证明。利用该模型预测了模拟光激励半导体镜腔中动态Casimir效应的实验结果。它示出,最一般的双线性依赖于时间的耦合选定的振荡器(场模式)的谐振子浴的结果在两个相等的摩擦系数的两个正交,提供所有的耦合系数是成比例的一个单一的任意函数的时间,其持续时间是远远短于所有振荡器的周期。在旋转波近似形式中耦合的选择导致了量子阻尼振荡器的“最小噪声”模型,该模型在前面以纯唯象的方式介绍。
2010-06-27 quant-ph
The dynamical Casimir effect in superconducting microwave circuits
本文从理论上研究了可调边界条件下超导微加工波导电路中的动态Casimir效应。我们提出了一种快速调制的边界条件,通过调谐所施加的磁通量通过超导量子干涉器件(SQUID),嵌入在波导电路。我们考虑两个电路:(i)对应于自由空间中的单个反射镜的开放波导电路,以及(ii)耦合到微加工波导的谐振器,其对应于自由空间中的单侧腔。通过计算产生的光子通量密度、输出场关联函数和正交压缩谱,分析了这两种情况下动态Casimir效应的性质。我们表明,这些属性的输出场表现出独特的签名的辐射由于动态卡西米尔效应,因此可以用于区分动态卡西米尔效应从其他类型的辐射在这些电路。我们还讨论了动态卡西米尔效应之间的相似性和差异,在谐振腔的设置,和泵浦光子的下转换参量振荡器。
2010-07-07 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
Casimir Friction Between Polarizable Particle and Half-Space with Radiation Damping and Image Damping at Zero Temperature
可极化粒子和半无限空间之间的卡西米尔摩擦是一种微妙的物理现象,因为它涉及微观量子粒子和半无限水库之间的相互作用。毫不奇怪,过去通过不同途径获得的摩擦力的结果有时(至少在表面上)彼此差异很大。最近,我们考虑了两个平行运动的半无限介质板的Casimir摩擦力[J。霍耶和我Brevik,Eur. J. D { \bf 68},61(2014)],并设法与Pendry(1997)、Volokitin和Wavesson(2007)以及Barton(2011)获得的结果基本一致。我们的方法是基于使用久保形式主义。本文重新研究了可极化粒子与介质半空间的相互作用,并采用与以前相同的基本方法计算了摩擦力。在本分析中的新成分是,我们考虑到辐射阻尼,并得出其修改。并与其他作品进行了比较。与Intravaia,Behunin和Dalvit的结果基本一致,也可以实现使用金属板的原子极化率的修改。
2015-08-03 quant-ph
Revivals and entanglement from initially entangled mixed states of a damped Jaynes-Cummings model
本文给出了由一个模型二态原子和单模辐射场的相邻光子数态构成的具有纠缠态的相位阻尼Jaynes-Cummings模型(JCM)的精确密度矩阵.通过对全2 x2 JCM密度矩阵的局域2 x2投影的纠缠度寻找一个正的下界,保证了初始态的纠缠和随后的时间演化.研究发现,纠缠度下界随时间的演化系统地反映了原子反转、原子与辐射的相对熵、互熵和量子亏损中相应的坍缩和复活特征.原子和辐射子系统表现出交替套的崩溃和复苏的互补方式,由于在这里采用的原子和辐射的初始混合状态。这与当无耗散系统的初始状态是原子和辐射的分解纯态时所得到的结果相反,其中原子熵和辐射熵必须相同。类钟初态贡献的大小和相位越大,纠缠下界和原子与辐射的回复越大。整个系统和辐射子系统的熵差随时间的演化呈现出原子子系统所没有的负相关态。纠缠的初始状态被发现,以增强这种超相关功能。最后,相位阻尼的作用是使两个子系统在渐近长时间内随机化。
2003-01-23 quant-ph
Casimir Effect - The Classical Limit
本文分析了两导体板间辐射场Casimir效应的温度依赖性。Casimir能量随温度呈指数下降,而Casimir熵,这是在文本中定义的接近一个极限,这只取决于约束板的几何形状。结果讨论之间的关系玻色分布函数和均分定理-关系的基础上的研究爱因斯坦和斯特恩约1913年。
1998-03-29 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
Interplay between optomechanics and the dynamical Casimir effect
我们建立了一个量子场的模型,该模型被限制在一个具有可移动壁的腔中,其中壁的位置是量子化的。我们得到了依赖于整个系统的初始状态的量子场和限制壁的动力学的完整描述。可以考虑场对壁的反作用和反作用以及场对壁的反作用,以及腔和壁上的外部驱动力。该模型精确地再现了由于反射镜的周期性运动(动态Casimir效应)以及标准辐射压力对量子化壁的影响(光力学)而引起的谐振腔模式刺激。该模型还考虑了两种情况的相互作用。最后,辐射力的时间演化表明静态和动态Casimir效应之间的相互作用。
2022-11-09 quant-ph
Entanglement through qubit motion and the dynamical Casimir effect
探讨了超导量子技术领域中加速辐射与动态Casimir效应(DCE)之间的相互作用,分析了在多个量子比特运动状态下利用动态Casimir效应产生两个量子比特之间的纠缠.我们表明,光子的相关吸收和发射是至关重要的纠缠,在某些情况下,可以联系到狭义相对论的概念的非线性。
2019-06-03 quant-ph
Decoherence effects of motion-induced radiation
辐射压力与真空涨落的耦合作用导致了振荡粒子的能量阻尼和退相干。这两种效应都是由成对光子的发射引起的,这是一种与卡西米尔力的波动有关的量子效应。我们讨论了不同的替代方法计算的退相干时间尺度。我们以球形完全反射粒子为例,并考虑零温度和高温极限。对退相干和动力学Casimir效应也作了简要的综述。
2001-03-14 quant-ph
Radiation from a moving planar dipole layer: patch potentials vs dynamical Casimir effect
我们研究了经典的电磁辐射,由于偶极子层的存在下,在一个平面上,执行有界运动沿其法线方向,在该运动的振幅的第一个非平凡的顺序。我们表明,总发射功率可以写在偶极层自相关函数。然后,我们适用于发射功率的一般表达式的情况下,偶极子层模型的补丁电位的存在下,比较发射的辐射与来自量子真空中存在一个移动的完美导体(动态卡西米尔效应)的幅度。
2014-03-08 hep-th physics.class-ph quant-ph
The Casimir effect in the nanoworld
卡西米尔效应是由于真空涨落的辐射压力而在宏观世界中产生的一种力。因此,它在纳米机电系统(NEMS)的新兴领域中发挥着关键作用。在本文中,这一作用进行了审查,与讨论的影响的材料特性的反射镜,以及几何形状的依赖性的Casimir效应之间的波纹镜。特别是,Casimir力的横向分量和金属板与错位波纹之间的恢复扭矩进行评估。
2008-09-01 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
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
Static and Dynamic Casimir Effect Instabilities
静态卡西米尔效应涉及量子电动力学引起的凝聚态系统的模式频率和热自由能的兰姆位移。有时,凝聚态物质构成真空区域的边界。在单光子环微扰理论近似下计算了静态频移效应。动态Casimir效应涉及双光子辐射过程所产生的时间相关的频率调制再次计算在单光子环近似。在某些条件下,单光子回路计算可能变得不稳定,并且必须调用更高阶项以获得稳定的解。并以一个简单的Casimir效应动力学系统为例,讨论了稳定性的计算.
2005-03-01 quant-ph
Thermodynamics of the Casimir effect
一个完整的热力学处理卡西米尔效应。讨论了自由能、内能、熵和压强的显式表达式。作为一个例子,我们考虑了Casimir效应与不同的温度之间的板($T$),分别。在它们之外($T'$)。对于$T'<T$,热辐射压力最终可以补偿Casimir力,总压力可以为零。我们考虑一个等温和绝热处理的内部区域。在等温情况下,平衡点(消失压力)是不稳定的。在绝热情况下,如果$T'/T$足够小,我们就有一个不稳定的平衡点和一个稳定的平衡点。定量方面进行了简要讨论。
1999-02-24 quant-ph
Feynman diagram approach to dynamical Casimir effect in optimechanical cavity
本文研究了一个光学机械系统,该系统由一个光学谐振腔和一个弹簧组成,作为封闭的量子系统。我们利用费曼图技术提供了一个研究与动力学Casimir效应有关的现象的不同角度。讨论了声子、光子和耦合强度的修饰效应。得到了基态的能量位移。用声子到光子的散射过程模拟了动态Casimir效应,并计算了相应的散射振幅。导出了辐射压力的力-力关联函数,揭示了辐射压力的非高斯概率分布。
2021-10-08 quant-ph
Dynamical Casimir Effect in a Designed Leaky Cavity
本文以有限温度下无质量标量场为例,研究了谐振腔中粒子的产生现象。通过将色散镜插入到较大的理想腔中来提供泄漏。通过旋转波近似,我们表明,对于参数共振的情况下,指数增长的创建粒子的数量和强烈的增强在有限的温度下被保存在合理的损失的存在。通过动态卡西米尔效应的量子辐射的实验测试的相关性被解决。
2002-06-03 quant-ph
Spontaneous emission in Casimir-Rabi oscillations through a weak optomechanical coupling
本文通过量子轨迹方法研究了弱光学机械耦合下Casimir-Rabi振荡中的自发辐射过程,发现双光子和双声子束发射概率因DCE的存在而略有增加。
2025-12-02 quant-ph
Casimir energy in spherical cavities
我们计算的Casimir能量在球形空腔内的主机由一个任意的材料所描述的一个可能的色散和有损耗的介电响应。为此,我们添加到相干光学响应的贡献,考虑到由主机发出的非相干辐射,以保证所需的细致平衡,以保持系统在存在耗散的热力学平衡。由此产生的边界条件允许一个传统的量子力学治疗的辐射内的腔,我们得到的贡献的腔壁的状态密度,并从它,系统的热力学性质。腔对能量的贡献是发散的,因为它在连续描述中包含了相邻原子之间的相互作用能。然而,位于腔中心的原子由于其与波动腔场的相互作用而引起的能量变化是有限的。我们评估一个简单的情况下,后者。
2008-01-19 quant-ph
Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs
我们从理论上提出了一个实验上可行的方案,在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中使用杂质原子,以实现量子真空效应的凝聚态类似物。在一个合适的原子级配置中,杂质原子和凝聚体中密度波动之间的碰撞相互作用可以被定制以紧密地再现量子电动力学的电偶极耦合。通过这个类比,我们恢复了电磁真空力的范例,并将其扩展到冷原子领域,特别显示了在超音速原子速度下,原子杂质感受到的卡西米尔力的一种新的幂律标度的出现,以及量子摩擦力的出现,伴随着Bogoliubov量子的金斯堡发射。讨论了这些量子真空效应在现实光谱实验中可观察到的后果。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
The dynamical Casimir effect in a superconducting coplanar waveguide
研究了超导量子干涉器件(SQUID)终端共面波导(CPW)中的动态Casimir效应。改变通过SQUID的磁通量参数调制的CPW的边界条件,从而,其有效长度。在CPW中的光的速度相当的有效边界速度的宽带光子产生的结果是相同的一个计算的动态卡西米尔效应为一个单一的振荡镜。我们估计的功率辐射的现实参数,并表明,它是实验上可行的,直接检测这种非经典宽带辐射。
2009-06-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Trace formulae for non-equilibrium Casimir interactions, heat radiation and heat transfer for arbitrary objects
在热非平衡涨落电动力学的框架下,详细推导了N个任意物体的热辐射、热传递和(卡西米尔)相互作用。结果可以表示为基无关的跟踪公式的散射算子的个别对象。我们证明了单个物体的热辐射是正的,并且热传递(对于两个任意被动物体)是从较热的物体到较冷的物体。传递的热量也是对称的,如果两个温度交换,则正好相反。引入部分波展开,我们将辐射,转移和力的结果转化为可以在任何基础上进行评估的矩阵的轨迹,类似于平衡卡西米尔力。通过对平板、球体和圆柱体的热辐射进行(重新)推导,说明了该方法的有效性。我们分析了不同材料的球的辐射,强调通常用于金属纳米球的简化通常是无效的。我们推导出渐近公式的情况下,一个球在前面的板和两个球的热传递和非平衡相互作用,扩展以前的结果。作为一个例子,我们证明了一个热的纳米球可以悬浮在一个板的排斥非平衡力克服重力-一个效果,这不是由于辐射压力。
2012-07-16 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
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
Vacuum effects in a vibrating cavity: time refraction, dynamical Casimir effect, and effective Unruh acceleration
考虑了扰动真空腔中的两种不同的量子过程:时间折射和动力学Casimir效应。它们被证明是物理上等效的,并且被预测为不稳定的,导致在腔中产生的光子数量呈指数增长。还介绍了这些过程的有效Unruh加速度的概念,以便在辐射效率方面与无界真空中与加速框架相关的Unruh辐射进行比较。
2008-06-04 hep-ph quant-ph
Thermodynamics of the Casimir Effect - Asymptotic Considerations -
本文研究了不同板间温度($T$)下的Casimir效应。在它们之外($T'$)。如果我们把内部系统看作是特殊几何条件下的黑体辐射,那么与通常的看法相反,在等熵过程中,温度趋于一个常值。这意味着:自由度的减小不能通过两板系统的绝热收缩期间的能量集中来补偿。在Casimir压力下,我们发现了一个含$T > T'$的等温过程的不稳定平衡点.对于等熵过程,当两个板之间的距离较大时,还有一个稳定的平衡点。
1998-11-14 quant-ph
The Casimir force and the quantum theory of lossy optical cavities
本文给出了零温下两平行平面镜间Casimir力的一种新的推导方法。这两个反射镜和它们包围的腔被视为量子光学网络。它们通常是有损耗的,其特征在于频率相关的反射幅度。从光学定理的表达式中推导出了伴随损耗的附加波动。给出了腔体内部谱密度与内场反射振幅之间关系的一般证明。这个密度决定了真空辐射压力,因此也决定了卡西米尔力。该力作为实频率上的积分获得,包括除了普通波之外的倏逝波的贡献,然后作为虚频率上的积分。该演示仅依赖于真实镜像所服从的一般性质,这也对卡西米尔力的变化施加了一般约束。
2003-02-10 quant-ph
Passive-reflector bounds and robust bilateral nonequilibrium Casimir repulsion
Prince Mohammad Bin Fahd University(穆罕默德·本法赫德国王大学);Boston University(波士顿大学)
本研究针对非平衡Casimir排斥力设计提出鲁棒约束优化方法,在不确定条件下最大化向外压力,并证明对称优化器存在,为腔增强效应提供设计界限。
2026-10-30 quant-ph
Ontological aspects of the Casimir Effect
真空在卡西米尔效应中的作用是一个有争议的问题:卡西米尔力被不同地描述为一种“由边界改变零点电磁能”产生的现象,或者是一种“金属板之间的范德华力”,可以“不参考零点能量计算”。这两种描述都不是基于对物质与电磁场相互作用的一贯量子力学处理。然而,卡西米尔效应已经在宏观量子电动力学的框架内规范地描述。由于这个原因,可以看出力是由于波动电流与零点辐射的耦合而产生的,并且正是在这种限制意义上,这种现象需要零点场的存在。另一方面,对卡西米尔效应的相互冲突的描述似乎源于不充分的本体论,在这种本体论中,一种毫无根据的形而上学的优先权被分配给了物质或场。这种本体论的错误可能会直接影响到宇宙学常数的问题和热平衡状态下卡西米尔力的正确预测。
2013-07-23 quant-ph
Quantum simulation of the dynamical Casimir effect with trapped ions
量子真空涨落是海森堡不确定原理的直接表现。动态卡西米尔效应允许通过将这些真空波动转化为真实的可观察光子来观察它们。然而,在腔QED实验中观察这种效应需要以相对论速度快速改变腔的长度,这是一个艰巨的挑战。在这里,我们提出了一个量子模拟的动态卡西米尔效应使用的离子链限制在一个分段的离子阱。我们推导出一个离散模型,使我们能够映射的动态多模辐射场内的一个可变长度的腔径向声子的离子晶体。我们进行了数值研究比较离子链量子模拟下的现实实验参数的理想法布里-珀罗腔,证明了可行性的映射。因此,建议的量子模拟器,允许探测光子(分别声子)的生产所造成的动态卡西米尔效应的单光子水平。
2015-12-03 quant-ph
Electromagnetic radiation by gravitating bodies
运动中的引力体,无论其构成如何,总是以光子对的形式产生电磁辐射。这种现象与电介质(或磁性)体运动引起的辐射类似。它是一个成员的现象称为动态卡西米尔效应,它可以被视为压缩的电磁真空。光子对的产生是一种纯粹的量子力学效应。不幸的是,正如我们所展示的,与其他机制产生的辐射相比,发射的辐射非常微弱。
2008-05-06 quant-ph
Decoherence via Dynamical Casimir Effect
本文导出了镜与真空场通过辐射压相互作用的主方程。动态卡西米尔效应导致退相干的“薛定谔猫”状态的时间尺度,取决于“宏观”的状态组件的程度,这可能是远远短于弛豫时间尺度。相干态被相互作用选择为指针态。
1999-10-06 hep-th quant-ph
Dynamical Casimir Effect in a Leaky Cavity at Finite Temperature
以有限温度下无质量标量场为例,研究了有损耗的几乎共振腔中粒子的产生现象。通过在较大的理想腔(贮液腔)中插入色散镜来设计泄漏腔。在参数共振的情况下,旋转波近似允许构造有效的哈密顿量。然后使用响应理论以及非微扰方法计算产生的粒子的数量。此外,我们研究了相关的主方程,并简要讨论了失谐的影响。粒子数的指数增长和较早发现的理想腔在有限温度下的强烈增强被证明基本上被保留。通过动态卡西米尔效应的量子辐射的实验测试的结果的相关性被解决。此外,概括了电磁场。
2002-06-03 quant-ph
Quantum interference induced by initial system-environment correlations
研究了二能级原子与衰减模辐射场相互作用系统中关联初态中相对相位引起的量子干涉。我们发现,初始相对相位有显着的原子激发态人口的演化和原子和水库之间的信息流的影响,量化的痕迹距离。此外,通过考虑两个二能级原子与辐射场的共同阻尼模相互作用,我们强调了初始相对相位如何影响随后的纠缠动力学。
2012-07-23 quant-ph
Quantum radiation from a shaken two-level atom in vacuum
本文提出了一种非相对论性的二能级原子在真空中振动产生量子辐射的理论。这种辐射与动力学卡西米尔效应中的光子发射具有相同的起源。通过对哈密顿量进行一个随时间变化的“着装”变换,我们得到了一个控制辐射的相互作用项。特别地,我们证明了光子对不仅可以通过摇动原子的位置来产生,而且可以通过改变原子的内部状态来产生。作为理论的应用,我们计算了振荡原子的辐射率和单光子散射过程中产生的多光子态。
2018-11-09 quant-ph
Photon production from the vacuum close to the super-radiant transition: When Casimir meets Kibble-Zurek
动态卡西米尔效应(DCE)预言了由于电磁场\cite{casimir1,casimir2}的量子涨落的参量放大而从真空中产生光子。这种效应的验证在光学系统中仍然是难以捉摸的,由于其实验实现的非常苛刻的要求。这通常需要非常快速地改变问题的边界条件,例如高频驱动容纳场的腔的反射镜的位置。在这里,我们表明,集体耦合到一个腔的电磁场(从而体现了量子迪克模型\cite{dicke}),在低频率和接近量子相变驱动的二能级原子的合奏,刺激生产的光子从真空。这为通过最近发现的杰出实验演示\cite{esslinger}的机制来有效模拟DCE铺平了道路。发射的辐射的光谱特性反映了系统的临界性质,并允许我们将DCE的检测与Kibble-Zurek机制联系起来,该机制用于在跨越连续相变\cite{KZ1,KZ2}时产生缺陷。我们说明了我们的建议,通过解决一个简单的腔量子电动力学(cQED)设置立即实验实现的功能。
2012-02-02 quant-ph
Mechanical Effects of Radiation Pressure Quantum Fluctuations
时空探测表明,力学和场论是对时空运动的互补描述。特别是,量子场对散射体施加辐射压力,导致在真空中持续存在的机械效应。它们包括由于量子场涨落而产生的平均力,如卡西米尔力,但也包括这些力的涨落和与运动有关的附加力。在经典电子理论中,运动的散射体受到辐射反作用力的作用,该作用力改变了散射体对外力的运动响应。我们简要地综述了量子场涨落的力学效应,并讨论了真空中运动稳定性和位置涨落的后果。
1995-06-07 quant-ph
Dynamical Casimir effect with Dirichlet and Neumann boundary conditions
导出了1+1维非相对论运动平板上的辐射压力。假设无质量标量场在板的瞬时位置满足Dirichlet或Neumann边界条件。我们表明,当该领域的状态是不变的时间平移下,Dirichlet和Neumann BC的结果是相等的。我们讨论的热场状态的力作为这种情况下的一个例子。另一方面,相干态引入相位参考,两种类型的BC导致不同的结果。
2003-08-22 hep-th quant-ph
Dynamical metasurfaces: electromagnetic properties and instabilities
在这篇论文中,我分析了动态超颖表面的电磁特性,发现了两个关键现象。第一个是Casimir诱导的可变形金属膜的不稳定性。一般来说,两个电中性界面由于它们之间的电磁场零点涨落的贡献而相互吸引或排斥,即Casimir效应。采用邻近力近似和色散修正方法研究了微扰界面效应对薄膜系统Casimir能的影响。当周期超过某一临界值时,Casimir效应将主导表面张力,导致结构不稳定。第二个是真空中时变波纹表面的切伦科夫辐射。速度超过光速会产生电磁冲击波,即切伦科夫辐射。由于光是真空中速度最快的物体,人们认为切伦科夫辐射只在存在一定折射率的情况下才能发射。在这里,我建议模仿一系列的粒子在真空中的速度比光的动态表面散射找到切伦科夫辐射在真空中的表面。在外加静电场的情况下,动态电场在表面上感应出有效的电流源。当电磁波剖面为行波型时,源可以看作是一系列沿表面运动的偶极子。如果行波轮廓的相速度超过光速,偶极子也是如此,它们在真空中发出切伦科夫辐射。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamical Casimir effect on surface waves
本文研究平面镜上激发的表面波对标量粒子的量子辐射。假设场在镜的边界上服从狄利克雷条件。在这两种情况下的运行和驻波表面波的表达式给出的辐射量子数的光谱角分布。
2010-10-28 hep-th quant-ph
A Scattering Approach to the Dynamical Casimir Effect
我们开发了一种统一的散射方法来解决动态卡西米尔问题,该方法可应用于加速边界以及相对运动中的色散物体。导出了加速边界辐射的一般(迹)公式。提供了用于具有各种尺寸的不同形状并且经历旋转或线性运动的物体的应用。在此框架内,光子产生的背景下,讨论了调制的光学反射镜。对于色散对象,我们发现一般结果仅在散射矩阵。具体地说,我们讨论了旋转物体上的真空摩擦,以及原子平行于表面运动时的摩擦。
2013-01-11 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Measurement of the Casimir-Polder force through center-of-mass oscillations of a Bose-Einstein condensate
我们用磁俘获的~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体测量了Casimir-Polder力。通过检测垂直于表面的凝结物的质心振荡频率的扰动,我们能够在~5微米的距离处检测到这种力,比以前实现的要远得多,并且精度接近检测由于热辐射引起的修改所需的精度。此外,该技术提供了在~1微米范围内的非牛顿重力的存在的限制。
2005-09-22 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Bell's inequality violation by dynamical Casimir photons in a superconducting microwave circuit
利用赝自旋测量研究了动态Casimir辐射对Bell不等式的破坏。我们考虑了一个电路量子电动力学装置,其中相对论运动的反射镜是由SQUID中的可变外部磁通量来模拟的,SQUID终止于超导微波波导。我们分析得到的期望值的贝尔运营商优化相对于信道方向,在系统参数。我们考虑了微波场模式中的局部噪声、非零失谐引起的场模式之间的不对称性以及信号损耗的影响。我们的分析提供了上述实验参数的范围内,可以观察到贝尔违反。我们表明,贝尔违反可以观察到在这个设置高达40 mK的温度以及高达65%的信号损失。
2022-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Casimir force between two ideal-conductor walls revisited
研究了两中性导电壁间Casimir力的高温特性。在卡西米尔效应的原始公式中考虑的“惰性”理想导体壁的数学模型是基于导体之间真空中电磁辐射的普适性质,壁上电场的切向分量具有零边界条件。这个公式似乎与室温下金属导体的实验一致。至少在高温或远距离时,电场的波动存在于形成壁的粒子系统的本体和表面,甚至在高密度极限下也是如此:“活的”理想导体。这使得惰性边界条件的实施不充分。在一个层次的长度尺度,高温卡西米尔力被证明是完全由热波动的导电壁,微观上模拟的经典库仑流体在德拜-休克尔政权。在P. R. Buenzli和Ph.A.Martin的附函(cond-mat/0506363,Europhys.Lett.72,42(2005))中研究了量子电动力学框架中的半经典状态。
2005-09-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-perturbative Dynamical Casimir Effect in Optomechanical Systems: Vacuum Casimir-Rabi Splittings
我们研究了动态Casimir效应使用完全量子力学描述的腔场和振荡镜。我们不线性化的动态,也不采用任何参数或微扰近似。通过数值对角化光力学哈密顿量,我们表明,共振产生的光子从真空是由一个阶梯镜场{ \em真空拉比分裂}。我们发现真空辐射可以起源于初始纯机械激发态的自由演化,类似于激发态原子的自发发射。通过考虑相干驱动的镜子,使用主方程的方法来考虑损失,我们能够研究动态Casimir效应的光机耦合强度范围从弱到超强。我们发现,即使在低于腔模频率的机械频率下,也可以观察到光子从真空中共振产生。由于实验上难以实现的高机械频率被认为是实现动态卡西米尔效应的必要条件,因此这一结果消除了观察这种长期寻求的效应的主要障碍之一。我们还发现,动态Casimir效应可以在振荡镜和它在真空场中运动产生的辐射之间产生纠缠,从而产生真空Casimir Rabi振荡。
2017-09-03 cond-mat.other physics.optics quant-ph
A consequence of the repulsive Casimir-Lifshitz force on nano-scale and the related Wheeler propagator in the classical electrodynamics
主要是在纳米尺度上,但可能不是唯一的,可以想象由于波动,碰撞,壁效应,辐射或/和其他目前未知的相互作用,某些介质内的自发电荷分离。排斥Casimir-Lifshitz力也可能是这种现象的一个很好的候选者。为了在数学上覆盖这个假设,在麦克斯韦方程组中应该出现一个附加项。由于这一项,类似的克莱因-戈登方程与负质量项将获得的电场和磁场。这些方程可能有快子解决方案取决于电荷分离过程的参数。最后,推导了传播子的表达式,计算了电荷分离过程中的电场和电荷密度。
2010-11-19 hep-th physics.class-ph quant-ph
Thermal and non-thermal signatures of the Unruh effect in Casimir-Polder forces
我们发现,Casimir-Polder力之间的两个相对论性均匀加速原子表现出从短距离的类热行为预测的Unruh效应,到长距离的非热行为,与故障的本地惯性描述系统的过渡。这种现象扩展了Unruh热响应检测到一个单一的加速观察员的加速空间扩展系统的两个粒子,我们确定的特征长度尺度为这个交叉与适当的加速度的逆的两个原子。我们的结果是在四阶微扰理论中分离出真空涨落和辐射反应场对两个运动在两个一般定距轨道上的原子与标量场线性耦合的Casimir-Polder相互作用的贡献。该领域可以假定在其真空状态或在有限的温度下,从而在一个通用的方法计算Casimir-Polder力在固定制度。
2014-07-09 cond-mat.other gr-qc quant-ph