Electron matter wave interferences at high vacuum pressures
捕获和引导相干电子的能力在基础物理学和应用物理中越来越重要。在这方面，目前开发了可以在低真空条件下操作的新型量子器件。在这里，我们研究了电子相干性的损失与背景气体压力的增加。由此，可选地将氦、氢或氮引入双棱镜干涉仪中，其中干涉对比度是电子相干性的量度。结果表明，在$10^{-9}$ mbar和$10^{-4}$ mbar之间的检查压力范围内，对比度恒定且不降低。因此，即使在差的真空条件下也没有观察到退相干。由于电子束与背景H $_2$ -分子的散射，测定信号损失为94%。这一结果可能会降低具有自由相干电子的新型量子器件的真空要求。
2015-04-14 physics.ins-det quant-ph
Vacuum Radiation Pressure Fluctuations and Barrier Penetration
我们应用最近的结果量子应力张量波动的概率分布的量子粒子的势垒穿透的问题。大的应力张量波动的概率随着波动幅度的增加而相对缓慢地减小，特别是当量子应力张量算子在有限的时间间隔内被平均时。这可能导致带电或可极化粒子上的大的真空辐射压力波动，这又可能将粒子推过势垒。这种效应的速率敏感地依赖于应力张量算符的时间平均的细节，这可能由势的形状等因素决定。我们对这种机制的势垒穿透速率进行了一些估计，并认为在某些情况下，这种速率可以超过量子隧穿通过势垒的速率。观察这种效果的可能性进行了讨论。
2018-12-06 gr-qc hep-th quant-ph
Vacuum energy density and pressure inside a soft wall
在量子真空能和卡西米尔效应的研究中，希望用$V(z)=z^α$形式的势来模拟导体。这种“软壁”模型的提出是为了避免在紫外正则化下发生的标准Dirichlet壁的虚功原理的违反。该模型被形式化为一个无质量标量场，应力张量的期望值已表示为运动方程的约化格林函数。在限制的利益，$α\gg 1$，它近似的狄利克雷壁，一个封闭的形式表达减少格林函数不能找到，所以分段近似纳入扰动和WKB展开的格林函数，以及插值样条在该地区的扩展是无效的，已经开发。在回顾了这个程序之后，本文中我们用$α=6$把这个方案应用到壁面上，并用它计算了不同保形参数值下的重整化能量密度和空腔内的压力。通过与数值计算结果的比较以及对迹线异常和守恒定律的验证，验证了计算结果的一致性。最后，我们使用近似方案来重现二次壁内的能量密度，这是以前精确计算的，但有一些不确定性。
2022-02-21 hep-th quant-ph
Piecewise linear potentials for false vacuum decay and negative modes
本文研究分段线性三角形势中的假真空衰变，解析求解一般维度下的 bounce 解和作用量，并通过精确求解类 Schrödinger 方程确认负模数量为一，从而验证该类势在研究假真空衰变中的有效性。
2024-10-02 hep-ph hep-th quant-ph
Alkali vapor pressure modulation on the 100ms scale in a single-cell vacuum system for cold atom experiments
我们描述和表征了一个装置的碱蒸汽压调制的100毫秒的时间尺度上的单细胞冷原子实验。其机理是基于室温下电流调制碱分配器和散热器之间的优化热传导。我们已经研究了在单个脉冲期间的短期行为和细胞中的长期压力演化。该器件结合了快速的陷阱加载和相对较长的陷阱寿命，使高重复率在一个非常简单的设置。这些特性使其特别适合于便携式原子传感器。
2014-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
Roadmap on Quantum Sensors for Vacuum Metrology
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；British Columbia Institute of Technology（不列颠哥伦比亚理工学院）；University of Bremen（不来梅大学）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）；University of Maryland（马里兰大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文提出利用激光冷却囚禁碱金属原子作为高真空至超高真空压力传感器的路线图，基于碰撞截面实现初级压力标准，相对不确定度约百分之一，可作为现有昂贵孔流标准的替代方案。
2026-09-09 physics.atom-ph quant-ph
Pumping Dynamics of Cold-Atom Experiments in a Single Vacuum Chamber
提出了溅射离子泵（SIP）抽真空时真空室压力动态的非线性分析模型，并进行了讨论和实验评价。该模型描述了在一个冷原子实验的背景下的SIPs的抽运机制的物理。通过使用该模型，我们拟合我们的真空系统的抽气曲线，以提取表征其压力动态的相关物理参数。本研究的目的是优化冷原子实验，以减少原子干涉量子传感的死时间。我们开发了一种校准方法，以提高通过SIP中的离子电流的压力测量的精度。我们的方法基于对气体传导和泵送的仔细分析，以便将SIP处的压力读数与真空（科学）室中的实际压力可靠地联系起来。我们的结果是在协议的存在基本上是两个泵制度所确定的系统中的压力水平。特别是，我们发现我们的结果与众所周知的事实，即对于一个给定的施加电压，在低压力下，放电电流有效地从泵的电极的泵浦材料。该过程将领先的泵送机构设置在该极限。在高压下，放电电流下降，并且泵送主要由已经溅射的材料执行。
2019-12-14 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Negative Energy Densities in Quantum Field Theory
量子场论允许抑制真空波动，导致亚真空现象。其中之一是局部负能量密度的出现。负能量的选定方面将进行审查，包括量子不平等限制其幅度和持续时间。然而，这些不平等允许负能量和相关效应可能是可观察到的。一些最近的建议，实验，以寻找亚真空现象将进行讨论。也将考虑能量密度在其平均值附近的涨落，并总结了最近关于二维时空中能量密度概率分布的一些结果。
2009-11-18 gr-qc hep-th quant-ph
A room-temperature ion trapping apparatus with hydrogen partial pressure below $10^{-11}$ mBar
捕获的离子系综的寿命对应于决定其预期应用的潜在可扩展性的关键参数，并且通常受到装置中可实现的真空水平的限制。我们报告实现了一个室温$^{40}{\rm Ca}^{+}$离子捕获真空装置，具有前所未有的低反应速率的离子与占主导地位的真空污染物：氢。我们提出了我们的陷阱组装程序和氢的压力表征通过分析的CaH $^+$分子的形成速率。
2019-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Negative thermodynamic pressure: no-go theorem and yes-go examples
本文在量子热力学框架下证明无边界相互作用时压力为正，并推导非平衡压力公式，同时给出通过边界耦合实现负压力的可解实例。
2025-04-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hydrodynamics of the Physical Vacuum: I. Scalar quantum sector
物理真空是一种特殊的超流介质。其运动由纳维-斯托克斯方程描述，该方程具有两个与内力有关的略微修改的项。它们是压力梯度和粘性耗散力。修改如下：（a）压力梯度包含一个描述压力乘以熵梯度的附加项;（b）时间平均粘度为零，但其方差不为零。由于这些修改，纳维-斯托克斯方程可以简化为描述粒子进入真空的行为的薛定谔方程，真空看起来像是由大量虚拟粒子-反粒子对填充的超流体介质。
2016-08-05 physics.flu-dyn quant-ph
Energy Density-Flux Correlations in an Unusual Quantum State and in the Vacuum
在本文中，我们考虑的问题，在何种程度上的负能量和正能量交织在一起。我们更详细地研究了以前研究过的无质量最小耦合标量场的量子态，我们称之为"Helfer态“。在这种状态下，能量密度可以在任意大的空间区域上任意地变为负值，但只能在一个时刻变为负值。在Helfer态，负能量密度伴随着快速随时间变化的能量通量。正是后一个特征允许量子不等式，限制负能量的大小和持续时间的界限，对这类状态成立。一个最初穿过负能量区域的观察者将很快遇到随后进入该区域的正能量通量。我们详细地研究了在Helfer态中的能量密度和通量之间的相关性。然后，我们研究了闵可夫斯基真空态的能量密度和通量之间的关联函数，在二维和四维的无质量最小耦合标量场。在后一种分析中，我们检查关联函数而不是期望值。值得注意的是，我们看到了与Helfer态类似的性质。更具体地说，在空间的某些区域中的初始负能量真空波动与随后进入该区域的正能量通量波动相关。我们推测，确保量子不等式在海尔弗态以及其他与负能量有关的量子态中成立的机制，至少在某种意义上，已经“编码”在真空的涨落中。
2007-10-19 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh effect and condensate in and out of an accelerated vacuum
我们重新讨论了Unruh效应，以研究有限加速度如何影响标量凝聚。我们讨论了与加速度有关的负的类热修正。从热场动力学和加速度效应之间的对应关系，我们给出了一个解释这个负号。利用这一结果和解决的间隙方程，我们表明，凝聚应增加与更大的加速度。
2015-12-20 hep-ph hep-th quant-ph
Diamonds levitating in a Paul trap under vacuum: measurements of laser-induced heating via NV center thermometry
本文测量了真空条件下悬浮在环形Paul阱中的金刚石中氮空位中心的电子自旋共振（ESR）谱。我们观察到的ESR谱的NV中心嵌入微米级金刚石在真空压力下降到$2\times 10^{-1}$毫巴，由绿色激光加热的金刚石的限制。我们还观察到NV的光致发光在真空压力下降到$10^{-2}$毫巴，并讨论了超高真空下控制NV自旋所需的步骤。
2017-07-07 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Vacuum energy density and pressure of a massive scalar field
为了将Pauli-Villars正则化方法应用于Casimir边界能量，我们计算了1+1维时空中封闭质量场应力张量分量的期望值.以前的论文海斯和富勒桥接和推广。用镜像法从整条直线的格林函数构造出与时间无关的薛定谔方程的格林函数，等价地，一维系统可以用封闭的经典轨道和周期轨道精确求解。在能量密度和本征值密度分别归因于两个边界和那些归因于场的限制到一个有限的间隔的条款进行了区分，使其物理起源是明确的。然后，从圆柱核类似地发现压力，格林函数与傅立叶模式展开的指数频率截止最直接相关。最后，我们讨论了如何理论可以呈现有限的Pauli-Villars方法。
2015-04-03 hep-th math-ph math.MP
Photon-Pressure with an Effective Negative Mass Microwave Mode
本研究在超导LC电路中工程化模拟负质量振荡器的微波模式，通过光子压力耦合至低频电路，实现动力学背向作用反转及蓝失谐泵浦下的边带冷却，为量子控制提供新途径。
2024-05-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Radial Coarse Graining Restores Vacuum Majorization in Wigner Phase Space
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；ICTP-AP, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学 ICTP-AP）
本文通过径向能量壳层粗粒化Wigner函数，纠正了真空majorization猜想，并利用该关系结合部分转置提出无需态重构的双模纠缠判据。
2026-09-22 quant-ph
Negative Temperature Pressure in Black Holes
本文探讨黑洞事件视界内是否存在粒子能量上界并形成负温度系统，进而提出由量子负温度效应产生向外压力以抵抗引力坍缩的理论可能。
2024-02-28 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Surface Vacuum Energy in Cutoff Models: Pressure Anomaly and Distributional Gravitational Limit
用理想反射边界进行的能量计算受到边界发散的困扰，这可能对应于边界附近发生的真实（但有限）物理效应。我们的工作假设是，应力张量的理想化边界条件与一些有限的截止应该是一个合理的特设模型的真实情况。当截断被去掉时，理论将有一个合理的重整化极限;这需要理解具有分布源的爱因斯坦方程。标准紫外截止的计算揭示了能量和压力之间的不一致性，类似于宇宙真空能量的非协变正则化。然而，如果截断是在平行于边界的“中性”方向上的空间点分离，则问题消失。在这里，我们证明这些索赔的细节，首先是一个单一的平面反射墙包围的测试边界，然后更严格的区域有限的截面包围的四个反射墙。我们还展示了如何的时刻膨胀定理可以应用到源的分布限制和爱因斯坦方程的解决方案，从而在数学上一致的微分方程，截止依赖系数已被确定为边界的属性的重正化。围绕这些结果的解释提出了一些问题。
2012-07-30 gr-qc hep-th math-ph
Vacuum energy density and pressure near a soft wall
完全导电边界和量子标量场的Dirichlet对应物预言了不可积的能量密度。一个更现实的模型与有限的紫外线截止产生两个不一致的值的力弯曲或边缘的边界（“压力异常”）。一个更现实的，但仍然容易计算的模型，用幂律势代替硬壁;因为它不涉及从理论计算的公式的后验修改，这个模型应该是无异常的。在这里，我们首先建立了形式主义和符号的标量场在一个平面软壁的背景下的量子化，我们近似的约化格林函数在微扰和WKB限制（后者是适当的模式频率或进入壁的深度是足够大的）。然后给出了壁外区域的能量密度和压力的数值计算，表明壁外区域没有出现压力异常。墙内的计算被推迟到以后的论文，必须解决正则化和重正化的发散引起的潜在的散装地区。
2016-03-17 cond-mat.other gr-qc hep-th
Recoil and momentum diffusion of an atom close to a vacuum-dielectric interface
本文导出了原子在平坦介质表面附近的量子力学主方程（广义光学布洛赫方程）。这个方程给出了半经典辐射压力和原子动量扩散张量的方法，它们用真空场关联函数（电磁场磁化率）表示。结果表明，原子质心运动提供了一个非局域探测电磁真空涨落。我们特别指出，在圆偏振倏逝波中，原子所受的辐射压力与倏逝波的传播矢量不共线。在线性偏振的倏逝波中，每个荧光周期的反冲导致Jg = 1/2基态原子的净磁化。
1998-04-09 quant-ph
Negative electrohydrostatic pressure between superconducting bodies
本文将非相对论标量电动力学的流体表示应用于超导序参量，预测超导体间存在负（吸引性）压力，其表面能预测优于 Hartree-Fock 理论，并规避了 BCS 与 Ginzburg-Landau 理论在分析超导量子器件时的体相限制。
2024-06-25 cond-mat.supr-con quant-ph
Comparison of wave-mixing processes in rarefied gas and QED vacuum using numerical simulations
Institut national de la recherche scientifique (INRS)（国家科学研究研究所）；Infinite Potential Laboratories, LP（无限潜能实验室有限公司）
通过数值模拟比较稀薄气体与QED真空中的波混过程，以区分激光诱导的QED效应与残余气体相互作用信号。
2025-09-26 physics.optics quant-ph
