Vacuum fluctuations, accelerated motion and conformal frames
在真空电磁场中运动的反射镜的辐射在匀加速运动的情况下消失。这种运动与保形坐标变换有关,保形坐标变换保持真空涨落的关联函数特征。结果,真空波动在均匀加速的反射镜上的反射下保持不变,因此不辐射并且不经历辐射反作用力。因此,真空涨落的机械效应表现出相对于均匀加速运动的不变性。
1997-10-21 gr-qc quant-ph
Entanglement harvesting between two inertial Unruh-DeWitt detectors from non-vacuum quantum fluctuations
量子场的纠缠捕获是一个众所周知的事实,最近,在平坦和不同的弯曲背景下正在进一步严格研究。通常理解的公式研究了两个不相关的Unruh-DeWitt探测器由于量子真空涨落的影响而随着时间纠缠的可能性。我们目前的工作提出了一个完整的公式来实现非真空背景涨落的纠缠捕获。特别是,我们进一步考虑单激发场状态和一对惯性探测器,分别在$(1+1)$和$(1+3)$尺寸为本次调查。我们的主要观察结果表明,在这种情况下,与真空涨落相比,纠缠捕获被抑制了。我们的其他观察结果证实了在这种背景下的非零单个探测器跃迁概率和平行共同移动探测器的纠缠捕获消失。我们研究了捕获纠缠的特性,并讨论了它对不同系统参数的依赖性。
2022-07-27 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum fluctuations of vacuum stress tensors and spacetime curvatures
我们分析了真空应力张量和时空曲率的量子涨落,使用线性响应理论的框架,将这些涨落与应力张量和时空度规耦合时产生的耗散机制联系起来。时空曲率的真空涨落被证明是两个贡献的总和在最低的订单;第一个对应于真空引力波,并限于类光波矢和消失的爱因斯坦曲率,而第二个来自真空应力张量的引力。从这些波动,我们推导出噪声谱测地偏差登记的探测领域,确定最终的限制长度或时间测量。特别地,得到了表征时空涨落的噪声谱与无质量中微子场个数之间的关系。
2001-01-23 gr-qc quant-ph
Effects of Vacuum Fluctuation Suppression on Atomic Decay Rates
将研究利用原子衰变率作为亚真空现象的探测器。由于电磁真空涨落对激发态原子的辐射衰变是必不可少的,因此衰变率可以作为非经典态(如压缩真空态)中真空涨落抑制的度量。在这种状态下,电场或能量密度的平方的重整化期望值可以周期性地为负,表示真空波动的抑制。我们探讨原子衰变可用于测量均方电场或能量密度的程度。我们考虑一个方案,其中处于激发态的原子通过一个最低模包含非经典态光子的封闭腔。在某些情况下,由于非经典态而引起的腔中原子的衰变概率的变化可以作为腔中均方电场或能量密度的度量。我们推导出一个量子不等式约束的减少,在这个概率。我们还表明,衰减率的降低有时可以是负能量密度或负平方电场的量度。我们对这种效应的大小进行了一些估计,这表明实验测试是可能的。
2009-07-09 gr-qc hep-th quant-ph
Movement and Fluctuations of the Vacuum
量子场具有零点或真空涨落,其在任何散射体上引起机械效应,即广义卡西米尔力。因此,当面对真空中运动的相对性原理时,真空的对称性提出了一些基本问题。匀加速运动加速运动的特殊情况特别有趣,这与加速坐标系中真空的出现这一备受争议的问题有关。在广义相对论中常用的林德勒表示法的选择,将真空涨落转化为热涨落,增加了解释的困难。与此相反,匀加速标架的共形表示符合场传播和量子真空的对称性,从而导致将运动的相对性原理扩展到匀加速。在真空中以非均匀加速度运动的镜子会辐射。相关的辐射反作用力通过波动-耗散关系直接与静止反射镜感受到的波动力相关联。真空中的散射体经历描述不可约量子涨落的量子布朗运动。真空涨落对时空位置的测量施加了最终的限制,从而挑战了量子框架内时空局域化的概念。对于大于普朗克质量的测试质量,局域化的极限由引力真空涨落决定。不仅时空中的位置,而且测地距离都表现为量子变量,反映了基础几何的必要量子性质。
1997-06-16 gr-qc quant-ph
Vacuum Quantum Stress Tensor Fluctuations: A Diagonalization Approach
量子应力张量算符的大真空涨落可以用时间或时空平均算符概率分布的渐近行为来描述。在这里,我们专注于应力张量算子的情况下,平均与采样函数的时间。闵可夫斯基真空态不是时均算符的本征态,但可以根据其本征态展开。我们计算的概率分布和累积概率分布,以获得一个给定的值,在测量的时间平均运营商在真空状态。在这些计算中,我们使用闵可夫斯基时空中无质量标量场的时间导数的正常有序平方作为应力张量算符的一个例子。我们分析了不同时间采样函数,如紧支撑函数和洛伦兹函数的概率分布的尾部的下降率。我们发现,尾巴减少相对缓慢,分数幂的指数,与以前的工作使用的分布的时刻。我们的结果导致额外的支持的结论,大真空应力张量波动更可能比大的热波动,并可能有可观察到的影响。
2017-11-26 gr-qc hep-th quant-ph
Electromagnetic Vacuum Fluctuations and Electron Coherence II: Effects of Wavepacket Size
如果在电子遵循经典轨道的近似下分析电磁真空涨落对电子干涉图样的影响,就会产生紫外发散。结果表明,这种分歧是一个人工制品的经典轨迹近似,是不存在的电子波包的有限尺寸时占。结果表明,真空涨落效应与波包大小呈对数关系。然而,至少在一个模型的几何形状,这种依赖性取消时,包括真空波动和光子发射效应。
1997-04-17 hep-th quant-ph
Vacuum Fluctuations, Geometric Modular Action and Relativistic Quantum Information Theory
总结了导致相对论性量子场论的模型无关框架的一些思路。接着讨论了与量子场真空态和某些可观测量代数相关的Tomita-Takesaki模对象的Reeh-Schlieder定理和几何模作用。在广义相对论量子场论的背景下,讨论了在量子信息理论中描述有用纠缠的可纠缠性概念。
2005-12-08 gr-qc hep-th quant-ph
Brownian Motion in Robertson-Walker Space-Times from electromagnetic Vacuum Fluctuations
我们考虑在空间平坦的Robertson-Walker宇宙背景中耦合到量子化电磁场的经典粒子。我们发现,这些粒子通常经历布朗运动,并获得一个非零的均方速度,这取决于宇宙的标度因子。这种布朗运动可以解释为在依赖于时间的背景时空中反关联真空涨落的非抵消。我们考虑几种类型的耦合到电磁场,包括粒子与净电荷,磁偶极矩,和电极化。我们还研究了几种不同的模型比例因子。
2008-04-08 gr-qc hep-th 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
Probing quantum vacuum fluctuations over a charged particle near a reflecting wall
本文研究了在理想反射平板壁存在的情况下,背景电场的真空涨落对带电粒子的影响。连接系统的不同阶段的开关功能以这样的方式实现,即其功能依赖性由测量时间与开关持续时间之间的比率确定。粒子的速度分量的分散体被发现是时间的平滑函数,并具有最大幅度的测量时间对应于约一个往返的光信号之间的粒子和壁。在文献中报道的典型分歧,并与过度简化建模这个系统自然正规化,在我们的方法。估计表明,这种粒子运动中量子真空涨落的表现可以在实验室中进行测试。
2016-11-18 gr-qc hep-th quant-ph
Focusing Vacuum Fluctuations II
在几何光学近似的背景下,进一步发展了存在抛物柱面镜的标量场和电磁场的量子化。我们在以前的文件中扩展到更一般的几何形状的结果,并纠正该文件的一个部分中的错误。本文计算了抛物柱面镜焦线附近的均方标量场和电场。发现这些量随着离焦点的距离的反幂而增长。我们给出了一个分析和数值结果的均方场的组合。特别是,我们发现,均方电场可以是负的或正的,这取决于参数的选择。负均方电场的情况对应于作用在焦点附近的原子上的排斥性范德华力,并且对应于负能量密度的区域。类似地,正值对应于吸引力和在焦点附近捕获原子的可能性。
2002-10-24 gr-qc hep-th quant-ph
Motion of an electron through vacuum fluctuations
本文研究电磁真空对非相对论电子运动的影响,推导无逃逸解的位置期望值运动方程,并指出真空涨落诱导的约化密度矩阵退相干并非不可逆的相干性损失。
2023-06-01 gr-qc hep-ph hep-th
Vacuum fluctuations and balanced homodyne detection through ideal multi-mode photon number or power counting detectors
详细分析了平衡零差探测作为引力波探测器的读出方案,它规定了在探测中直接测量的量子算符。本规范是将量子测量理论应用于引力波探测所必需的。我们澄清的贡献真空涨落的噪声谱密度,而不使用双光子配方。我们发现,在双光子配方的噪声谱密度包括真空波动的主要干涉仪,但不包括那些从本地振荡器,这取决于直接测量的运营商。
2021-01-28 gr-qc quant-ph
Detecting Acceleration-Enhanced Vacuum Fluctuations with Atoms Inside a Cavity
现代一些最突出的理论预测,例如,Unruh效应、霍金辐射和引力辅助的粒子产生都得到了这样一个事实的支持,即各种量子结构,如量子场的粒子含量和真空涨落,都是依赖于粒子的。尽管这些预测在本质上是基本的,但尚未得到实验验证,因为需要极强的引力(或加速度)才能将它们带到现有的实验分辨率内。在这封信中,我们证明了一个后牛顿旋转原子内的远失谐腔的经验强烈修改的量子涨落在惯性真空。结果,激发原子的发射速率随着由于旋转下量子关联的改变而引起的发射光谱的移动而显著增强。我们提出了一个光学机械的设置,能够实现这种加速度诱导的粒子创建与当前的技术。这为直接探测非惯性量子场论效应提供了一种新的、潜在可行的实验方案。
2020-12-11 gr-qc hep-th quant-ph
Vacuum fluctuations and radiation reaction in radiative processes of entangled states
研究了处于纠缠态的惯性二能级原子与量子电磁场相互作用系统中的辐射过程。我们的目的是澄清和分析真空涨落和辐射反应对纠缠态衰变率的贡献。在目前的工作中的调查结果可能的相关性进行了讨论。
2015-12-09 hep-th quant-ph
How vacuum fluctuations determine the properties of the vacuum
量子场论预言粒子-反粒子对会以真空涨落的形式出现。这里使用的真空模型被假定具有以下性质:为了最小化海森伯不确定原理允许的能量守恒的破坏,并避免破坏角动量守恒,带电粒子-反粒子对的真空涨落在最低能级中出现为束缚态,角动量为零。这些瞬变原子被电场极化的方式有点类似于普通物质的极化方式。结果,可以计算真空的介电常数$ε_0$。一旦真空的介电常数被计算出来,真空中的光速$c$和精细结构常数$α$的公式就可以立即得出。此处计算的$ε_0$、$c$和$α$的值与可接受值一致,误差在几个百分点以内。计算中只保留了公式中的前导项。在真空中的分散的情况下进行了讨论和解释。
2019-05-29 hep-th quant-ph
Permanently rotating devices: extracting rotation from quantum vacuum fluctuations?
我们提出了一套简单的几何设计的设备,可能会表现出永久的旋转由于量子(真空)波动。这些没有运动部件的物体对量子涨落施加了一定的边界条件,从而影响了它们的真空能量,类似于标准的卡西米尔效应。边界条件以这样的方式被选择,使得静态设备的真空能量与设备围绕特定轴线旋转时的状态下的真空波动的能量相比更大。最佳旋转频率由装置的几何形状和转动惯量决定。我们说明我们的想法在真空中的无质量标量场理论使用最简单的Dirichlet型边界条件。我们还提出了一个实验装置来验证旋转真空效应的存在。
2012-03-29 cond-mat.other hep-th quant-ph
Vacuum Fluctuations and Decoherence in Mesoscopic and Microscopic Systems
我们讨论了最近的实验证据的退相干在一个实验室介观系统中的腔,从中我们得出的类比与退相干,我们认为是由微观量子引力涨落在时空背景。我们强调了在这两种情况下,通过非平凡真空涨落引发初始相干量子态坍缩的耗散所起的平行作用。我们回顾了一个唯象参数化的可能影响,在中性K介子系统,在那里他们会导致CPT破坏,并描述了一些实验测试。
1997-06-23 gr-qc hep-ph hep-th
Detecting modified vacuum fluctuations due to presence of a boundary by means of the geometric phase
通过将原子看作一个开放量子系统,研究了轨道平行于反射边界的惯性原子由于与电磁场的真空涨落的耦合而获得的几何相位,并指出由于边界的存在而改变了场的量子涨落,从而使相位具有位置依赖性.因此,我们的结果表明,在涉及几何相位的实验中检测真空涨落的一种可能的方法。
2012-12-12 hep-th physics.atom-ph quant-ph
Measuring Decoherence Due to Quantum Vacuum Fluctuations
本研究计算了粒子电荷突然开关时由真空涨落引起的领头阶退相干效应,并提出实验装置以检测该效应,旨在深入理解真空涨落本质并作为退相干理论的新精度测试。
2025-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Quantum vacuum fluctuations
真空中不可约场涨落的存在是量子理论的一个重要预言。这些波动有许多可观察到的结果,如卡西米尔效应,现在测量的精度很高,与理论一致,只要后者解释了真实实验和卡西米尔所考虑的理想情况之间的差异。但是通过增加场模能量计算出的真空能量密度要比通过引力现象在我们周围观察到的密度大得多。这种"真空灾难“是量子理论与惯性和引力现象之间的一个未解决的问题。然而,在这个悖论附近提出适当的问题是可能的。这些问题与量子真空中运动相对性原理的可观测效应直接相关。
2001-06-19 gr-qc quant-ph
Effect of relativity and vacuum fluctuations on quantum measurement
真空涨落可以模糊最小量子物体(如单个粒子)测量的检测信号,这似乎意味着测量精度的根本限制。然而,正如我们所展示的,相对论不变性意味着在零温度下可观测的类空光谱的波动消失。这种完全没有噪声的情况可以用来对单个粒子进行无噪声测量,就像我们对电子或光子所做的那样。我们概述了一个一般的计划来说明无噪声测量涉及类空光谱的观测量的基础上的自干涉的对向传播路径的一个单一的粒子在三角形Sagnac干涉仪。
2022-06-05 hep-th quant-ph
Vacuum Radiation Pressure Fluctuations on Atoms
最近的工作表明,量子场的应力张量分量,如能量密度或压力,可以受到大的真空涨落的影响。能量密度或压力必须在波动有限之前在时间上平均,并且大波动的概率取决于平均的细节,并且可能比高斯分布预测的大得多。本文研究了里德伯原子上的真空辐射压力涨落及其可能的可观测效应。里德伯原子的激发和去激发为辐射压力的时间平均提供了一个明确的模型,因为原子的极化率变得与时间相关,首先增加,然后再减少几个数量级。这种切换的极化率可以引起大的真空压力波动,这反过来又可以暂时将线性动量转移到原子,并导致可能观察到的反冲。
2021-04-07 hep-th physics.atom-ph quant-ph
Boosting quantum vacuum signatures by coherent harmonic focusing
我们表明,相干谐波聚焦提供了一种有效的机制,以提高在高强度激光场的碰撞量子真空非线性的全光学签名,从而提供了一个有前途的路线,他们的第一个实验检测。假设两个给定参数的激光脉冲在我们的处置,我们证明了大量增加的信号光子的数量在实验中,其中一个脉冲进行相干谐波聚焦之前,它与基频脉冲碰撞。施加一个定量的标准来辨别信号光子从驱动激光光子的背景和占有限纯度的偏振滤波,我们发现,信号光子所产生的非弹性散射过程构成一个有前途的签名。相比之下,传统上被假定为形成最有前景的信号的准弹性贡献仍然以背景为主。我们的研究结果可能会导致一个范式转变,关于量子真空非线性的光子签名是在实验中访问。
2020-07-25 hep-ph quant-ph
Vacuum Radiation Pressure Fluctuations on Electrons
本文研究时空平均的电磁能量-动量通量算子的真空涨落,分析其概率分布及对电子的任意方向辐射压力效应,并给出数值估计。
2024-09-04 hep-ph hep-th quant-ph
Polarization of vacuum fluctuations: source of the vacuum permittivity and speed of light
量子真空中有两种类型的涨落:第一种是在壳层上的,可以以特定的、有限的方式与物质相互作用,并产生可观察到的结果;第二种是在壳层外的,不能与物质相互作用。光子将以与电介质相同的方式扰动1型束缚带电轻子-反轻子真空涨落,这表明这里用于计算真空介电常数$ε_0$的方法。在仅保留前导项的模型中,$ε_0 \cong (6μ_0/π)(8e^2/\hbar)^2= 9.10\times 10^{-12}$ C/(Vm)。$ε_0$的计算值比可接受值高2.7\%。真空的介电常数又决定了光在真空中的速度$c$。由于真空相对于每个惯性参考系都是静止的,所以$c$在每个惯性参考系中都是相同的。
2020-03-29 physics.optics quant-ph
Interatomic interaction of two ground-state atoms in vacuum: contributions of vacuum fluctuations and radiation reaction
本文将Dalibard,Dupont-Roc和Cohen-Tannoudji提出的DDC形式推广到四阶耦合常数,从而可以用来研究两个基态原子与真空标量场耦合的原子间相互作用.结果表明,原子间相互作用势是真空涨落和原子辐射反应共同作用的结果。值得注意的是,我们推导出的真空涨落和辐射反应对原子间势的贡献的公式与现有文献[Phys. Rev. D 95,085014(2017)]中的公式不同,这些公式是未来研究特定情况下四阶效应的基础。
2020-11-23 quant-ph
Spin squeezing by geometric focusing in vacuum Rabi oscillations
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料中心);Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University(北京大学量子器件北京市重点实验室);National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院、现代工程与应用科学协同创新中心);MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms and Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院电子研究实验室与MIT-哈佛超冷原子中心)
该研究提出利用真空拉比振荡的布洛赫球几何聚焦产生自旋压缩,最优压缩参数随原子数变化,压缩对耗散鲁棒,以$^{171}$Yb为例验证方案可行性。
2026-09-03 quant-ph
Vacuum fluctuations and generalized boundary conditions
本文研究了满足广义Robin边界条件的量子场论的静态和动态Casimir效应,这种效应是在量子线路的背景下自然产生的.由于这些条件也可能是相关的动态卡西米尔效应的测量,我们评估其作用的具体例子中的一个真正的标量场在1+1维,一个系统,其中有一个众所周知的机械模拟,涉及一个加载字符串。
2013-03-25 hep-th quant-ph
Quantum Fluctuations of Mass for a Mirror in Vacuum
真空中的镜子与涨落量子场耦合。因此,它的能量动量和质量波动。本文计算了真空中静止镜面(二维时空中的标量场)的力和质量涨落的关联谱。所得到的表达式与等于镜所储存的真空能量的质量校正一致。我们引入了一个拉格朗日模型,它一致地描述了一个标量场耦合到一个散射体,与惯性质量是一个量子变量。
1998-01-30 quant-ph
How photon detectors remove vacuum fluctuations
反对电磁量子真空涨落真实性的主要论点是,它们不会激活光子探测器。为了满足这一反对意见,我提出了一个模型的光计数,在简单的情况下,光信号强度恒定,预测计数率成正比的强度,与标准的量子结果。
2002-09-06 quant-ph
$δ-δ^\prime$ generalized Robin boundary conditions and quantum vacuum fluctuations
研究了无质量实标量场的量子真空涨落对两个部分透明平板位形的影响。用Dirac- $δ-δ^\prime$点相互作用方法模拟了无限薄板的物理性质。它示出,由该外部背景引起的波动上的失真引起的罗宾边界条件的推广。$T$ -算子的潜力集中在点与未定义的奇偶性计算与总的一般性。使用$TGTG$公式计算两个板之间的量子真空相互作用能,以找到正、负和零卡西米尔能量。$δ-δ^\prime$势的宇称性质允许在相同的板之间存在排斥的量子真空力。
2015-01-11 hep-th math-ph math.MP
Vacuum fluctuations and the conditional homodyne detection of squeezed light
正交压缩的条件零差检测与标准的无条件检测进行了比较。而后者以定量的方式识别非经典性,作为一个减少的噪声功率低于散粒噪声水平,条件检测真空态压缩和压缩经典噪声之间的定性区分。这种比较的现实解释真空波动(随机电动力学)的影响进行了讨论。
2004-06-15 quant-ph
Radiative transfer theory for vacuum fluctuations
本文提出了一个半经典动力学理论,用于研究处于热平衡的无序介质中发射的涨落光子通量。动力学方程是电子的玻尔兹曼-朗之万方程的光学模拟。电磁场的真空涨落提供了光子通量涨落的一个新来源,超过了散射涨落。在扩散近似的动力学理论适用于超泊松噪声由于光子聚束和多余的噪声由于殴打的入射辐射与真空波动。
1999-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Random numbers from vacuum fluctuations
我们实现了一个量子随机数发生器的基础上平衡零差测量的真空涨落的电磁场。采用基于线性反馈移位寄存器的快速随机性提取方案直接处理数字化信号。随机比特流在计算机中以大约480 Mbit/s的速率连续读取,并通过随机数的扩展测试套件。
2016-02-26 quant-ph
Electro-optical sampling of quantum vacuum fluctuations in dispersive dielectrics
电光采样最近已被用来执行电磁真空波动的光谱分辨测量。为了理解这种技术可以获得相互作用系统基态的哪些信息,本文将发展任意色散介质中电光采样的量子理论。我们的理论表明,真空涨落的时间相关性的测量有效地实现了对量子真空的椭圆偏振测量,允许访问依赖于频率的介电函数。我们讨论了这些结果的后果上的可能性,使用电光采样探测人口的基态虚光子在超强光-物质耦合制度。
2019-04-11 quant-ph
Quantum fluctuations of position of a mirror in vacuum
本文研究真空中镜子在量子辐射压力下的位置涨落,通过涨落-耗散关系和机械导纳计算位置对易子与噪声谱,揭示低频与高频质量差异及长度测量的最终灵敏度极限。
2001-01-23 quant-ph
Probing Vacuum Field Fluctuations and Source Radiation Separately in Space and Time
本文提出在电光采样实验中分别探测源辐射与真空场涨落,揭示其时空结构,以在单光子层面研究因果性及量子真空关联,并联系涨落-耗散定理。
2023-11-14 quant-ph
QM, non-locality and the vacuum fluctuations: conclusions and new directions
总结的结果和总体结论,我的作品在该领域的贝尔不等式和QM的所谓的非局部性。
2020-05-04 quant-ph
Are vacuum fluctuations relevant in absorption dynamics?
本文分析真空涨落影响吸收动力学并破坏线性量子演化叠加性的提议,提出基于双原子单吸收后自发辐射时间依赖性的实验检验方案,并比较真空涨落作为解纠缠机制与辐射触发机制的时间尺度。
2024-11-22 quant-ph
Scalar and vector modulation instabilities induced by vacuum fluctuations in fibers: numerical study
研究了双折射光纤中真空涨落引起的标量和矢量调制不稳定性。为此,随机耦合非线性薛定谔方程推导。随机模型等价于量子场算符方程,并考虑色散、非线性和任意水平的双折射。随机方程的数值积分的标量调制不稳定性和非耗尽泵浦近似的情况下,解析公式进行了比较。经典噪声的影响和它的竞争与真空涨落诱导调制不稳定性也解决了。
2004-12-14 physics.optics quant-ph
Coherence and multimode correlations from vacuum fluctuations in a microwave superconducting cavity
真空涨落的存在是现代量子场论最重要的预言之一。在真空状态下,不同频率的波动是不相关的。然而,如果场的拉格朗日函数中的参数由外部泵浦调制,则真空波动会激发自发下转换过程,从而在相对于泵浦频率的一半对称的模式之间产生压缩。在这里,我们表明,通过超导微波腔的双参数泵浦,有可能产生另一种基本类型的相关性,即在不同频率模式的光子之间的相干性。相干关联是可调的泵的相位,并建立了一个量子涨落,刺激同时创建两个光子对。我们的分析表明,这种真空诱导的相干性的起源是在频率空间中的“哪条路”的信息的缺乏。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Can quantum vacuum fluctuations be considered real?
反对电磁场的量子涨落是真实的假设的主要论点是,它们不会激活光子探测器。为了满足这一反对意见,我研究了几种与涨落现实相适应的光子计数器模型。该模型预测的计数率与光强度的非线性依赖关系和存在的非热暗率,这可能解释的困难进行无环孔光学测试贝尔不等式的结果。
2002-06-22 quant-ph
Electromagnetic field fluctuations near a dielectric-vacuum boundary and surface divergences in the ideal conductor limit
本文研究了填充均匀非耗散电介质的半空间外区域真空态的电场和磁场涨落。我们讨论了一个适当的限制,一个理想的金属和集中我们的兴趣重整化场的波动,或相当于重整化的电和磁能密度,在附近的电介质真空界面。我们表明,表面发散的场波动出现在一个适当的理想导体限制的接口,我们的限制程序允许详细讨论它们的结构。接近表面的场起伏可以通过与适当的可极化体的延迟Casimir-Polder相互作用来研究。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spatial correlations of vacuum fluctuations and the Casimir-Polder potential
我们计算Casimir-Polder分子间势使用最近介绍的有效哈密顿量。我们证明了在真空态中,势可以用两个原子的动力学极化率和电场的等时空间关联来表示。这支持了最近在文献中提出的一个有趣的物理模型,其中的潜在的瞬时原子偶极子诱导和相关的真空涨落之间的经典相互作用获得。此外,所获得的结果表明,这种直观的模型,例如,当外部边界或热场的存在更普遍的有效性。
2003-07-05 quant-ph
Quantum Fluctuations and Inertia
真空场起伏施加辐射压力,其在散射体上引起机械效应。自然会产生这样一个问题,即真空涨落的能量是否会产生惯性和引力,这与力学的一般原理是一致的。作为解决这一问题的一种新方法,我们讨论了量子场涨落对构成法布里-珀罗腔的两个反射镜的力学效应。我们首先证明了与卡西米尔力有关的能量是由于散射时间延迟而存储在场涨落上的能量。然后,我们讨论的力量感到的镜子,当他们在真空场波动中移动,并表明,能量存储在真空波动有助于惯性符合能量的惯性定律。作为进一步的结果,惯性质量在真空中表现出具有特征光谱的量子涨落。
1995-06-07 quant-ph
Vacuum fluctuations the clue for a realistic interpretation of quantum mechanics
论证了量子力学是一种随机理论,许多量子现象是由自然界中所有基本场的真空涨落组成的实噪声的存在所引起的.普朗克常数作为确定涨落尺度的参数出现。对于一些典型的量子特征,如不确定原理或场的粒子行为,提供了直观解释的提示。有人提出,最近发现的宇宙中的暗能量是一个论据的真空涨落的现实性。研究了该模型与Bell不等式检验结果的相容性。
2012-08-22 quant-ph
Energetics of quantum vacuum friction. II: Dipole fluctuations and field fluctuations
作为arXiv:2108.01539系列的第二篇论文,我们在这里讨论了内在耗散粒子上的量子真空摩擦。摩擦不仅来自场的涨落,而且来自粒子固有的偶极涨落。结果,耗散粒子可以脱离非平衡稳态(NESS),在NESS中,耗散粒子失去或获得内能。只有当粒子的温度等于一个特殊的NESS温度时,粒子才会处于NESS中。我们首先推导出NESS条件,该条件给出粒子的NESS温度作为辐射温度和粒子速度的函数。在NESS条件下,我们得到了NESS中量子真空摩擦的表达式。NESS量子真空摩擦力总是负定的,因此是一个真正的阻力。数值计算了不同模型的NESS温度和量子真空摩擦。在NESS之外,即使量子真空摩擦力在辐射的静止坐标系中不再具有确定的符号,我们发现保持粒子运动所需的外力必须与粒子运动的方向相同。这就排除了制造永动机的可能性,永动机可以将真空能量转化为有用的机械功。此外,我们还发现粒子温度偏离NESS温度会导致粒子失去或获得内能,从而使粒子在偏离NESS温度后又回到NESS,这使得粒子NESS温度的实验测量可以作为这些量子真空摩擦效应的一个可行的信号。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
A classical model for a photodetector in the presence of electromagnetic vacuum fluctuations
反对电磁真空涨落真实性的主要论点是,它们不会激活光子探测器。为了满足这一目的,我们提出了一个经典的光电探测器模型,在简单的情况下,光信号强度恒定,给出了一个计数率,这是一个非线性函数的强度。对于足够大的信号强度,计数率与强度成比例,与标准量子结果一致,但当信号强度低时存在暗率。
2007-07-14 quant-ph
Vacuum Fluctuations induced Entanglement between Two Mesoscopic Systems
我们研究了一对被困在超导谐振器内的分子系综的动力学,通过超导谐振器,它们通过微波场模式强耦合。我们发现,即使分子和腔场都是在它们的基态中制备的,纠缠也可以通过“真空涨落”产生。这种纠缠是在相对较短的时间内产生的,并且不需要进一步操纵系统。因此,它确实提供了一个方便的方案来纠缠两个介观系统,并可能是有用的量子信息处理。
2007-05-23 quant-ph
Vacuum fluctuation force on a rigid Casimir cavity in a gravitational field
讨论了在弱引力场中,真空涨落作用于刚性Casimir腔的力,从而验证量子电动力学零点能等效原理的可能性.所产生的力具有相反的方向相对于重力加速度的数量级的多层腔体配置的推导和实验的可行性进行了讨论,考虑到目前的技术资源。
2002-05-14 quant-ph
Electrical Current from Quantum Vacuum Fluctuations in Nano-engines
我们从理论上研究了一个量子点耦合到费米子(电子)铅,并显示如何零点量子波动源于玻色子环境允许整流的电流。玻色子浴是建模为可调谐传输线或LC谐振器(单模腔)的外部阻抗。在零温度下的外部阻抗引起的电压波动描述通过谐振子(类光子激发),然后产生量子真空波动。如果量子点耦合到具有不同玻色子环境的两个库或两个结,则量子真空的零点涨落的不同大小破坏了系统的空间对称性。我们认为目前的整流和发电系统作为一个热机在非共振和共振顺序隧穿的情况下操作时。
2015-09-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Detecting quantum vacuum fluctuations of the electromagnetic field
本研究分析电磁场量子真空涨落对简谐囚禁带电粒子的频率偏移与量子相干效应,评估长波、旋转波近似的作用,结合单电子回旋实验参数估算频移,提出真空相干探测路径,为相关实验与近似规范争议解决提供方向。
2024-09-18 quant-ph