Dynamical Casimir Effect with Semi-Transparent Mirrors, and Cosmology
在回顾了Casimir效应的一些基本特征，特别是通过zeta函数和Hadamard方法对其进行正则化之后，我们考虑了动态Casimir效应（或Fulling-Davis理论），其中出现了相关的正则化问题，以期对这一理论进行实验验证。最后，我们讨论了真空涨落对暗能量的可能贡献，以一种类似卡西米尔的方式，可能涉及动力学版本。
2007-12-09 astro-ph gr-qc hep-th
Black hole collapse simulated by vacuum fluctuations with a moving semi-transparent mirror
在二维闵可夫斯基时空中的标量无质量粒子的创建-所预测的动态Casimir效应-的情况下，一个透明的镜子最初在休息，然后加速一些有限的时间，沿着一个轨迹，模拟黑洞崩溃（由沃克，Carlitz和Willey定义），最后以恒定的速度移动。当反射系数和透射系数是Barton、Calogeracos和Nicolaevici提出的模型[ $r(w)=-iα/(\w+iα)$和$s(w)=\w/(\w+iα)$，with $α\geq 0$ ]中的系数时，可以精确计算反射镜背面的Bogoliubov系数。这使我们能够证明，当$α$是非常大的（理想的情况下，完美的反射镜）的标量无质量粒子的热发射服从玻色-爱因斯坦统计辐射从镜子（一个黑体辐射），根据先前在文献中获得的结果。然而，当$α$是有限的（透明镜，一种物理上真实的情况）时，我们得到了一个惊人的结果：标量无质量粒子的热辐射服从费米-狄拉克统计。我们还证明了在二维无质量粒子的费米子模型中，统计量发生了相反的变化，即完全反射情况下的费米-狄拉克统计量将变为部分反射物理镜的玻色-爱因斯坦统计量。
2008-01-30 gr-qc hep-th math-ph
Trapping and Cooling a mirror to its quantum mechanical ground state
我们提出了一种从室温开始冷却谐振镜到其量子力学基态的技术。我们的方法，它涉及到双面照射的振动镜内的光学腔，结合了几个优点，目前正在使用的双镜安排。对于可比较的参数，三反射镜配置为振荡反射镜提供了更硬的陷阱。此外，它防止了双稳态限制使用较高的激光功率的反射镜捕获，也部分地这样做的反射镜冷却。最后，它改善了反射镜与经典噪声的隔离，使得其动力学主要受到光场的真空波动的扰动。这些改进有望使实现镜面基态占据的任务更接近完成。
2007-04-18 quant-ph
Locally-acting mirror Hamiltonians
光子，即单色波的基本能量量子，是高度非局域化的，并且占据了一维中的所有可用空间。这种非局部性质可以使在存在作为局部对象的光学元件的情况下的量化电磁场的建模复杂化。因此，在本文中，我们采取了另一种方法，量子化的位置空间中的电磁场。考虑到麦克斯韦方程组的负{ \em}和正频率解，我们构造了具有玻色换位子关系的高局域场激发的湮灭算符.这些提供了自然积木的波包的光，使我们能够构建局部作用的相互作用哈密顿双面半透明镜。
2021-05-21 quant-ph
Spontaneous Emission in the presence of Quantum Mirrors
Wyant College of Optical Sciences and Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学怀雅特光学科学学院和物理系）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Concepción（康塞普西翁大学理学院物理数学系物理系）
研究量子镜存在下双能级原子的自发辐射，揭示了激发原子动力学中Rabi周期与指数衰减的叠加现象，为QED现象的研究提供了新思路。
2024-02-15 quant-ph
Quantum Circuit Model for a Uniformly Accelerated Mirror
我们建立了一个描述量子场与匀加速物体之间幺正相互作用的量子线路模型，并将其应用于在闵可夫斯基真空中匀加速的半透明镜.反射镜的反射系数$R_ω$在0和1之间变化，代表文献中广泛讨论的理想反射镜（$R_ω=1$）的推广。我们的方法是非微扰的，不需要$R_ω \sim 0$。我们使用电路模型来计算从一个永恒的加速镜的辐射，并得到一个有限的粒子通量沿过去的视界提供了一个适当的低频正则化。更重要的是，从我们的形式主义中可以直接看到辐射被压缩了。这种压缩与切断视界上的相关性密切相关，因此这可能对黑洞防火墙的形成有重要意义。
2016-02-09 quant-ph
Bilateral photon emission from a vibrating mirror and multiphoton entanglement generation
本研究通过腔中双面镜的辐射压相互作用，实现双侧光子对发射与$2n$光子纠缠产生，并展示机械振子的非经典性，为量子技术提供新途径。
2025-01-19 quant-ph
Coupling of a nano mechanical oscillator and an atomic three-level medium
本文从理论上研究了超冷三能级原子气体与纳米机械镜在经典电磁辐射下的耦合。反射镜上的辐射压力通过探测光场的吸收来调制，探测光场由电磁呈现为几乎透明的原子引起，允许气体影响反射镜。反过来，镜子可以影响气体，因为它的振动在控制场中产生光机械边带。我们发现，边带引起调制的探针强度在镜频，这可以增强附近的原子共振。通过从探测光束到反射镜上的辐射压力，这导致反射镜的谐振驱动。受双光子失谐量的控制，驱动对反射镜运动的相位关系决定了反射镜振动的放大或阻尼。这允许将激光振幅调制直接锁相到纳米机械元件的运动，从而通过耦合到原子气体打开无腔冷却的前景。
2015-11-04 physics.atom-ph quant-ph
Mirror-mediated ultralong-range atomic dipole-dipole interactions
本文提出利用部分透明不对称镜面界面显著延长原子dipole-dipole interactions的作用范围，即使原子实际距离远大于跃迁波长，仍可实现额外的相互作用极大值，有望应用于非侵入式量子传感等量子技术。
2024-06-27 quant-ph
Optomechanical Two-Photon Hopping
跳跃机制在多体物理中的集体现象中起着关键作用。创建和控制显示此功能的系统的能力对于下一代量子技术非常重要。在这里，我们研究两个腔分离的振动双面完美的镜子，并表明，在目前可用的实验参数，该系统显示光子对跳跃的两个电磁谐振器之间。特别地，双光子跳跃不是由于隧穿，而是由于更高阶的共振过程。从经典的问题出发，振动镜完美地分离了腔的两侧，我们对系统进行了重新设计，然后两侧可以相互作用。这为研究光机械晶格中光子对传播的新机制提供了可能。
2022-08-11 quant-ph
Smooth and sharp creation of a Dirichlet wall in 1+1 quantum field theory: how singular is the sharp creation limit?
我们提出并利用相对论性量子场论中边界条件的一个简单的形式。我们考虑$(1+1)$维平坦时空中的无质量标量场，并想象从没有边界条件到有一个双面狄利克雷镜的平滑过渡。预期地，这样做的行为会产生一股真实量子流，这些量子流在镜子被创建时从镜子中发出。我们表明，局部应力能量张量的流量是有限的，只有当红外截止被引入，无论多么缓慢的镜子创建，与Obadia和Parentani的微扰结果。在瞬时镜像产生的极限下，注入场中的总能量变成紫外发散的，但是通过无限能量爆发的昂鲁-德威特粒子探测器的响应仍然是有限的。真空纠缠提取和黑洞防火墙的影响进行了讨论。
2017-01-09 gr-qc hep-th quant-ph
Mirror and cavity formations by chains of collectively radiating atoms
我们寻找一个原子的线性链，其中一个原子是特别选择作为探针原子，最初准备在其激发态或连续驱动的激光场的镜像和腔状功能。短链被认为是由三个和五个原子组成的。分析表明，原子间偶极-偶极相互作用的重要性，这可能导致集体有序的发射沿某些特定的方向。我们研究的条件下，可用于发射的辐射模式只包含在一个圆锥中心的原子间轴。特别感兴趣的是实现沿着原子间轴的单向发射，或者向左（向后）或向右（向前）方向，这被称为原子链的镜像行为。引入了一个与方向有关的量，称为方向性函数，它决定了系统在将辐射集中到给定方向上的有效性。我们表明，该功能依赖于原子之间的距离至关重要，并发现，有一个阈值原子间的距离，高于该阈值可以实现强定向发射。作为镜像行为的表现形式的单面发射和作为单模腔的特征的沿原子间轴的高度聚焦的发射被证明发生在定常场中。在阈值以下，方向性函数是球对称的。然而，我们发现，人口可以被困在一个原子，有时在所有的原子表明，在这些小的距离系统衰减到一个状态，没有辐射模式可供发射。
2016-07-15 quant-ph
Optomechanical Rydberg-atom excitation via dynamic Casimir-Polder coupling
本文研究了由动态原子-镜Casimir-Polder力介导的振荡有效镜与里德伯原子气体的光机耦合。这种耦合可以产生近场共振原子激发，其概率标度为$\propto (d^2\;a\;n^4\;t)^2/z_0^8$，其中$z_0$是平均原子-表面距离，$d$是原子偶极矩，$a$是反射镜的有效振荡幅度，$n$是初始主量子数，以及$t$是时间。我们提出了一个实验配置，以实现该系统的冷原子气体被困在距离$\sim 2\cdot10 \, μ$ m的半导体衬底，其介电常数周期性地驱动由外部激光脉冲，从而实现了有效的机械镜运动由于周期性变化的基板从透明到反射。对于抛物线气体形状，这种效果预计激发约$\sim 10^2$原子的$10^3$捕获里德堡原子的稀释气体与$n=75$后约$0.5 \,μ\mbox{s}$，因此足够高，在典型的里德堡气体实验条件下检测到。
2014-07-09 quant-ph
Intrinsic Cavity QED and Emergent Quasi-Normal Modes for Single Photon
我们提出了一种特殊的腔设计，它是通过在一端终止一个完美的反射镜，并在另一端掺杂一个二能级原子的一维波导构造。我们表明，该原子扮演的半透明镜的单光子输运的准正常模式（QNM的）自发出现在腔系统中的内在作用。这种原子镜的反射系数可以通过其能级间距和与腔场的耦合来调节，因此腔系统可以看作是具有连续可调泄漏的两端谐振腔。整体的调查预测的存在准束缚态的波导连续。固态实现的基础上的dc-SQUID电路和缺陷线谐振器嵌入在光子晶体示出的通用模型的实验可访问性。
2008-05-21 cond-mat.other quant-ph
"Membrane-outside" as an optomechanical system
我们从理论上研究了一个光机系统，它由一个双面腔和一个放置在其外部的机械膜组成，该膜靠近其中一个反射镜放置，腔通过另一个反射镜与外部光场耦合。我们的研究集中在该制度中的色散光机耦合系统消失。这样的制度被发现是可能的，如果膜比相邻的反射镜反射少，产生潜在的非常强的耗散光机械耦合。具体地，如果膜和镜的振幅透射系数的绝对值分别为$t$和$t_m$，则满足条件$ t_m^2< t\ll t_m\ll 1$，对于相同长度的光机械腔，该装置的耗散耦合常数超过色散耦合常数。的耗散耦合常数和相应的光机协同性的建议系统也比较与迈克尔逊-Sagnac干涉仪和所谓的“膜在边缘”系统，这是已知的一个强大的光机耗散相互作用。结果表明，在上述条件下，这里提出的系统是有利的，在这两个方面。它还能够有效地实现两端口配置，这是最近提出的一个有前途的光学机械系统，提供，除其他好处，量子限制光学机械测量系统中的可能性，这不会遭受任何光学机械不稳定性。
2021-02-23 quant-ph
Photonic realization of an electromagnetic cavity field with uniform mirror motion
Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）；Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子研究所）；Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学应用物理与先进技术中心）
该研究针对均匀线性运动下的电磁腔场，通过将玻色耦合项重新解释为辛代数生成元，提出光子实现方案，解决数学结果与物理范围的矛盾，实现双模压缩态并分析相关统计性质。
2026-10-14 quant-ph
Two-membrane etalon
本文通过理论与实验研究由两片平行半透明薄膜构成的低精细度光学腔，建立可复现实验结果的解析模型，为多振子“中间薄膜”光力学提供完整建模基础。
2025-03-12 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Entanglement Controlled Single-Electron Transmittivity
我们考虑一个由单电子组成的系统，在两个磁性杂质的存在下沿一维导线运动。这种系统与法布里-珀罗干涉仪有很强的相似性，在法布里-珀罗干涉仪中，杂质扮演着两个具有量子自由度的镜子的角色：自旋。我们分析了杂质自旋间存在纠缠时金属丝的电子透射率。我们的主要分析结果是，对于适当的电子动量，存在两个杂质自旋的最大纠缠态，其中第一个使线透明，而另一个强烈抑制电子的透射率。这种预测的撞击效果是用目前的技术实验观察到的。
2006-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent interface between optical and microwave photons on an integrated superconducting atom chip
本文提出利用单层亚波长原子阵列作为可切换镜面，在集成超导芯片上实现光学光子与微波光子的相干接口，通过驱动激光耦合里德堡态，利用微波光子的存在与否控制原子阵列对入射光脉冲的透明或反射状态。
2023-05-05 quant-ph
