Archimedes Force on Casimir Apparatus
本文讨论了稠密介质和弱引力场中的Casimir装置问题。该装置的下落必须由等效原理控制，并适当考虑其物质部分和扭曲的量子场对该装置重量的贡献。本文讨论了圆柱对称度规中相应力的一般表达式。作为例子，我们计算了阿基米德力的显式表达式，该力作用在浸入自由标量场热浴中的有限尺寸Casimir装置上。结果表明，除了与装置体积成正比的普适项外，还存在依赖于边界条件的非普适量子修正。
2016-06-09 gr-qc hep-ph hep-th
How does Casimir energy fall? IV. Gravitational interaction of regularized quantum vacuum energy
本文以半透明 δ 势平行板中的无质量标量场为模型，用时空点分裂正则化处理自能、相互作用能和表面能，证明正则化量子真空能量仍满足等效原理。
2014-01-04 gr-qc hep-th quant-ph
Classical and quantum field theory in a box with moving boundaries: A numerical study of the Dynamical Casimir Effect
本研究建立了含运动边界腔体内的量子标量场理论与静态Dirichlet边界声学度规场论的等价性，提出可用于任意边界轨迹的动力学卡西米尔效应粒子产生非微扰数值方法，并以1+1维无质量场为例验证，方法可扩展到有质量场和高维场景。
2024-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Physical Vacuum in Superconductors
虽然Jain等人的实验表明库珀对服从强等效原理，但Tate等人对库珀对惯性质量的测量揭示了质量的反常过剩。在本文中，我们解释这些实验结果的框架下的暗能量的超导体的真空电磁模型。我们认为，这种物理真空与一个首选帧。最后从库珀对的能量守恒出发，导出了一个超导体物理真空中真空光速可变的模型，该模型与库珀对弱等效原理可能被打破有关。
2009-08-31 gr-qc
A new approach to detecting gravitational waves via the coupling of gravity to the zero-point energy of the phonon modes of a superconductor
超导体对引力波的响应服从一个类伦敦的组分方程。库珀对由嵌入弯曲时空的金兹伯格-朗道自由能量密度描述。晶格离子模型的量子谐振子的准能量特征值。由于离子晶格声子的零点能量受到引力波的调制，因此该公式预测了动态Casimir效应。它还表明，引力波的响应是远远小于库珀对密度比离子晶格。这预示着一种“电荷分离效应”，可用于探测引力波的通过。
2022-07-17 cond-mat.supr-con gr-qc
Dynamical Casimir effect and the possibility of laser-like generation of gravitational radiation
在本文中，我们解决的问题，是否可以在实验室中的引力波的可测量源。基于动态卡西米尔效应与激光器中辐射的受激发射的类比，我们对这个问题的回答是肯定的，只要超导射频腔实际上对电磁和引力微波辐射都具有高品质因数，正如人们所期望的那样，由于量子力学引力类迈斯纳效应。为了刻画物质对张量引力场的响应，我们在引力波方程的源项中引入了一个前置因子，我们称之为“相对引力磁导率”，类似于电磁学中描述物质对外加场的矢量响应的“相对介电常数”和“相对磁导率“。这使得超导体对入射张量引力波场的响应可能有很大的量子力学增强。最后，我们描述了我们的实验工作与高Q超导射频腔，并提出了一种设计的耦合腔系统与柔性超导膜在其中间作为其放大元件。这将使我们能够测试入射张量引力波场的类迈斯纳驱逐，从而反射，并在一定阈值以上，通过动态卡西米尔效应产生相干引力辐射。
2017-12-22 gr-qc
How Does Quantum Vacuum Energy Accelerate?
我们表明，卡西米尔能量配置的平行板引力根据等效原理的有限和发散部分。这表明，后者可以通过重整化过程吸收。
2008-10-07 gr-qc hep-th quant-ph
Interaction of Gravitational Waves with Superconductors
应用亥姆霍兹分解定理线性化广义相对论导致规范不变的提法，其中的横向无痕部分的度规扰动描述引力波的物质。入射到超导体上的引力波可以用一个类似伦敦的线性本构方程来描述，该方程的特征在于“引力剪切模量”以及相应的等离子体频率和穿透深度。类电引力张量场和类磁引力张量场是根据引力波的应变场定义的。结果表明，在直流极限下，类磁张量场以类引力迈斯纳效应从超导体中被驱逐。库珀对密度由嵌入弯曲时空的金斯堡-朗道自由能量密度描述。离子晶格模型的量子谐振子耦合到引力波和准能量特征值的声子模式。该公式预测了动态Casimir效应的可能性，因为离子晶格声子的零点能量被发现是由引力波调制的，在量子模拟中的“韦伯效应”。“在低温极限下应用周期性热力学和德拜模型会导致离子晶格的自由能量密度。最后，我们将空间的引力应变与物质的应变联系起来，以表明库珀对密度对引力波的响应远小于离子晶格。这预示着超导体中的电荷分离效应是引力波的结果。
2022-07-17 cond-mat.supr-con gr-qc
Vacuum energy and the spacetime index of refraction: A new synthesis
在广义相对论的1+3（线程）公式中，时空的行为类似于具有特定折射率的介质对光的传播。接受零点能量的现实，通过等效原理，我们将这种类比提升到弯曲背景时空中量子真空中虚光子传播的情况。利用这一新的思想，人们可以研究真空能量对稳态引力场的响应，并以其不同的量子场论表现形式，如卡西米尔效应和兰姆位移。给出了在Kerr空穴弱场极限下Casimir装置的结果。
2010-10-06 gr-qc hep-th
Is the Majorana bound state a gravitationally neutral system?
提出了广义相对论的强等效原理（SEP）与量子力学的叠加原理（SP）相对立的论点。这一结果对在一维系统中合成Majorana束缚态的可能性或量子效应对强等效原理的可能违反具有启示意义。该论点是制定通过诱导一个非常特殊的微调耦合常数的Kitaev哈密顿一维拓扑超导体。
2023-03-06 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Local effects of global gravitation
地球物理学在什么方面反映了全球引力场的两个独特的特征：无限的范围和与时空曲率的等价性？我们引用的证据表明，真正的不可逆性，即任何有限系统的玻尔兹曼熵的增长，是引力占主导地位的和膨胀的宇宙的整体状态的结果。此外，作为另一个例子，我们计算了整体膨胀和在我们的局部群中观测到的引力势对曲率意义下的时空度规的影响。令人惊讶的是，我们发现一个能量密度，这是在数值上与纯量子理论结果的卡西米尔能量密度包含普朗克常数。
2005-11-28 astro-ph gr-qc quant-ph
Evading Equivalence Principle Violations, Cosmological and other Experimental Constraints in Scalar Field Theories with a Strong Coupling to Matter
我们表明，作为非线性自相互作用的结果，它是可行的，至少在从地面重力测试，卡西米尔力的测量和那些由紧凑的物体，大爆炸核合成和宇宙微波背景的测量物理学所施加的限制，在我们的宇宙中，一个或多个标量场，它们与物质的耦合比引力强得多。这些标量场的行为就像变色龙：改变它们的属性以适应它们的环境。因此，这些标量场不仅可以与物质产生非常强的耦合，而且在太阳系尺度上保持相对较轻。只要经过适当的设计，这些场也可以通过未来的许多实验来检测。这些结果打开了一扇全新的窗户，可能会导致对光标量场在粒子物理学和宇宙学中所扮演的角色的完全不同的看法。
2006-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Local contribution of a quantum condensate to the vacuum energy density
计算了具有拉格朗日密度L的相干物质对真空能量密度的局域贡献g_[mu nu]L。针对超导体服从Ginzburg-Landau方程的情况，我们用包含电子对密度的低能量来表示相对论不变密度L。讨论了在什么物理条件下集体波函数对真空能量密度的局域贡献的符号为正或负。这类效应可以在引力真空涨落幅度的局部变化中发挥重要作用--这种现象让人想起QED中的卡西米尔效应。
2003-04-22 gr-qc
A Gravitational Aharonov-Bohm Effect, and its Connection to Parametric Oscillators and Gravitational Radiation
提出了一个证明引力矢量Aharonov-Bohm效应存在的思想实验。本文将非相对论性量子物质与弱引力场相互作用中的引力矢量Aharonov-Bohm效应与定域规范不变性原理联系起来。补偿矢量场，这是必要的本地规范原则示出被纳入德威特最小耦合规则。然后将与时间无关的弱场与量子物质相互作用的非相对论性哈密顿量推广到含时场，并应用于辐射与宏观相干量子系统的相互作用问题，包括引力辐射与超导体的相互作用问题.但首先，我们研究的相互作用的电磁辐射与超导体的参数振荡器组成的超导导线放置在中心的高Q超导腔由泵微波驱动。我们发现，电磁微波产生的参数振荡的阈值是远远低于分离的配置比未分离的，这导致了可观察到的动态Casimir效应。我们推测，一个单独的参量振荡器产生相干GR微波也可以建立。
2013-02-04 gr-qc quant-ph
Conceptual tensions between quantum mechanics and general relativity: Are there experimental consequences, e.g., superconducting transducers between electromagnetic and gravitational radiation?
量子力学（QM）和广义相对论（GR）之间的概念紧张关系之一源于量子力学中纠缠态的空间不可分性与广义相对论中所有物理系统的完全空间可分性之间的冲突，即，叠加原理所隐含的非定域性和等效原理所隐含的定域性之间的关系。将针对宏观相干量子流体（例如超导体、超流体和原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC））探索这种概念张力的实验后果，这些流体受到引力辐射产生的潮汐场和朗斯-特林场的影响。一个迈斯纳效应的预测，其中的Lense-Thirring场被驱逐出大部分的量子流体。超导体被预测为宏观量子引力天线和换能器，其可以在反射时直接将四极电磁辐射束转换为引力辐射，反之亦然，因此既充当引力波的源又充当接收器。转换器转换效率的单位数量级的估计来自于极端的第二类金-朗道理论，无耗散超导体与弱引力场和电磁辐射场的耦合最小，其频率小于BCS间隙频率，因此满足量子绝热定理。引入了“引力平面波的自由空间阻抗”的概念，导出了一个自然的阻抗匹配过程，在这个过程中，两种辐射场在超导体表面下约100个相干长度处相互阻抗匹配。一个简单的，类似赫兹的实验已经完成，以测试这些想法，初步结果将报告。
2002-09-18 gr-qc
Laboratory-Scale Superconducting Mirrors for Gravitational Microwaves
当一个微波频率的引力波撞击到一个薄的I型超导薄膜上时，由于不确定原理，薄膜中带负电的库珀对的自由基离域，使它们经历相对于退相干的测地线运动的非测地线运动，薄膜晶格中带正电的离子的测地线运动是由于等效原理。随后的电荷分离导致虚拟等离子体激发。这种“海森堡-库仑”效应极大地增强了引力波与超导体之间的相互作用，使得即使是非常薄的超导薄膜也会反射引力波。这一结果是用BCS理论和超导等离子体模型给出的。
2009-03-26 gr-qc
Bremsstrahlung of Light through Spontaneous Emission of Gravitational Waves
零点涨落是量子理论的普遍结果。电磁场的真空涨落通过兰姆位移、卡西米尔效应和自发发射为QED作为一种成功的具有规范对称性的量子场论提供了重要的证据和指导。在加速坐标系中，零点电磁场的热化产生了通过等效原理与黑洞的霍金效应相关联的安鲁效应。这一原理是广义协变性的基础，是作为经典引力理论的广义相对论的对称性。如果存在量子引力，那么引力场的量子真空涨落也会导致量子退相干和能量与物质的一般形式的出现。在这里，我们提出了一个新的理论效应，涉及软引力子的自发发射的光子，因为他们弯曲周围的重质量，并讨论其观测前景。我们的分析和数值研究表明，经典广义相对论预言的星光引力弯曲也应该伴随着引力波的发射。这反过来又使光发生红移，导致其能量损失，有点类似于较重带电粒子对电子的韧致辐射。有人建议，这种新的效果可能是重要的组合天文源的强引力和高频辐射，如X射线双星和拟议的LISA任务可能是潜在的亚赫兹随机引力波敏感。
2021-05-11 gr-qc
