The Casimir force between real mirrors at non zero temperature
在非零温度下耗散金属镜之间的Casimir力最近引起了相互矛盾的说法,这引起了人们对该力的理论表达的怀疑。为了有助于解决这个困难,我们回到推导力的基本原则的量子理论的损耗光学腔。我们得到一个表达式,这是有效的任意反射镜,包括耗散的,其特征在于频率依赖的反射振幅。
2003-12-31 quant-ph
Temperature dependence of the Casimir effect between metallic mirrors
本文计算了非零温度下平面金属镜的Casimir力和自由能。同时处理温度和电导率的影响,给出了数值评估。结果进行了比较,其中两种效果都是独立处理的近似和简单的乘上的校正。精确结果与近似结果之间的偏差以温度相关函数的形式存在,给出了其解析表达式。该函数的知识允许在%水平上进行简单而准确的估计。
2000-02-23 quant-ph
The Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors
本文研究了磁性金属平面镜间Casimir压力的Lifshitz-Matsubara求和公式的有效性条件。在以前研究的情况下,非磁性材料(Guerout等人,物理评论E 90 042125),我们恢复通常的表达式的光学响应的有损模型,但不是无损等离子体模型。我们还表明,与福柯电流的模式发挥了至关重要的作用,在限制消失的损失,与预期相反。
2015-11-05 quant-ph
Derivation of the Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between metallic plane mirrors
我们仔细重新检查的有效性条件的一致性推导的Lifshitz-Matsubara和公式的Casimir压力之间的金属平面镜。我们恢复通常的表达式为有损德鲁德模型,但不是为无损等离子体模型。我们给出了一个解释,这一新的结果与福柯电流发挥作用的限制消失的损失,在共同的期望相反的模式。
2014-09-26 quant-ph
Casimir force between partially transmitting mirrors
卡西米尔力可以理解为由边界反射的真空涨落所施加的辐射压力所产生的。我们将这种局部制剂的情况下,部分透射边界通过引入反射率和透射率系数服从条件的么正性,因果关系和高频透明度。我们表明,与真空能量的无限性相关的发散不会出现在这种方法中。我们给出了明确的Casimir力的表达式,它适用于任何频率相关的散射和任何温度。相应的Casimir能量的表达式解释的相移。在理想反射的极限下恢复了已知的结果。
2001-01-16 quant-ph
Casimir effect with rough metallic mirrors
本文计算了两个平行金属镜的Casimir能量的二阶粗糙度修正。我们的结果也可以适用于大多数实验中使用的平面球几何。金属镜描述的等离子体模型,与任意值的等离子体波长,镜的分离和粗糙度相关长度,与粗糙度振幅保持最小的长度尺度微扰理论举行。从腔内场起伏的分析,我们得到的Casimir能量修正广义反射算子,它占衍射和偏振耦合的粗糙表面的散射。我们提出了简单的解析表达式的几个极限情况下,以及数值结果,允许在实际实验中的粗糙度校正的可靠计算。修正大于接近力近似的结果,接近力近似是从我们的理论作为限制情况(非常光滑的表面)获得的。
2005-05-11 quant-ph
Noise and dissipation on a moving mirror induced by the dynamical Casimir emission
本文用开放量子系统方法研究移动镜面与量子场耦合的反作用,推导出主方程,发现动力学卡西米尔发射导致有色噪声和非局域耗散,并证明噪声与耗散核满足涨落-耗散关系。
2023-06-06 quant-ph
Inertia of Casimir energy
运动的反射镜受到真空场的反作用力。已知真空中匀加速单镜的运动力为零。我们发现,惯性力(成比例的加速度)出现在第二个散射体的存在下,表现出预期的相对惯性的属性:质量校正取决于镜子之间的距离,每个镜子的经验力成比例的加速度的其他一个。当两个反射镜以相同的加速度运动时,所得到的腔的质量修正代表Casimir能量对惯性的贡献。考虑到空腔作为受力刚体运动的事实,这一贡献符合爱因斯坦的能量惯性定律。
2001-01-17 quant-ph
Casimir force between metallic mirrors
研究了金属有限电导率对Casimir效应的影响。我们把重点放在明确的理论评价,这可以帮助比较实验结果与理论。计算了平面金属板的Casimir力的折减。计算了在相同组态下的Casimir能量的降低。它可用于通过“邻近定理”推断平面球几何中的力的减少。频率依赖的介电响应函数的金属表示的简单的等离子体模型,或更准确地说,通过使用已知的光学数据的金属在最近的实验中使用,即Al,Au和Cu。在后两种情况下,这里得到的结果与最近发表的结果有很大不同。
1999-09-22 quant-ph
Dynamical Casimir effect without boundary conditions
运动镜问题是在微观上制定没有调用外部边界条件。运动的镜子被描述为量子化的物质场与光子场相互作用,形成动态的腔极化激元:腔中的光子被运动镜子中的电子修饰。导出了极化激元的有效哈密顿量,并讨论了基于外边界条件对结果的修正。
2002-01-23 quant-ph
Electromagnetic vacuum fluctuations, Casimir and Van der Waals forces
电磁真空涨落具有可观测的结果,如真空中镜子之间的卡西米尔力。当适当地考虑镜面的不完全反射的影响时,这种力现在以良好的精度测量,并且与理论一致。我们讨论了由等离子体模型描述的块体金属镜的简单情况,并表明在长距离和短距离的限制下得到简单的标度律。短距离定律和长距离定律之间的交叉与真空中两个原子的范德华力和卡西米尔-波尔德力之间的交叉非常相似。在短距离处获得的结果可以理解为在每个体镜的表面处的等离子体激元激发之间的伦敦相互作用。
2004-02-20 quant-ph
Interference phenomena in the asymmetric dynamical Casimir effect for a single $δ-δ^{\prime}$ mirror
研究运动 $\delta-\delta^{\prime}$ 反射镜的非对称动态 Casimir 效应,计算含干涉项的粒子谱与产生率,并分析多涨落源下的谱增强及两侧非对称性。
2023-09-30 quant-ph
Casimir force between partially transparent plane mirrors
本文用狄拉克δ势模型计算了一对部分透明平面镜存在下实标量场的Casimir能量。
2002-01-18 hep-th quant-ph
Derivative expansion of the electromagnetic Casimir energy for two thin mirrors
我们扩展我们以前的工作的衍生扩展的Casimir能量,耦合到两个薄的,不完美的镜子的电磁场的情况下。后者描述的真空偏振张量本地化的镜子。我们应用所获得的结果来计算第一修正的接近力近似的静态卡西米尔效应。
2012-06-07 hep-th quant-ph
Motional Casimir force
本文研究二维时空中两个点状镜子在标量场真空态下的卡西米尔力涨落,利用线性响应理论推导运动力,发现其在腔模频率处共振增强,并将其解释为压缩场产生的力学后果。
2001-01-16 quant-ph
Comment on "Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors"
最近,Guerout等人[Phys. Rev. E,v.93,022108(2016)]主张无损等离子体模型必须重新定义为当弛豫参数趋于零时Drude模型的极限。有人认为,以前使用的等离子体模型不能正确地描述两个板之间的卡西米尔压力的两个金属制成的磁性和磁性,必须用重新定义的一个。我们表明,建议的重新定义不满足必要的物理要求施加的介电常数。我们还提出了一个合理的解释,无损等离子体模型正确地描述了卡西米尔压力,即使它不匹配的光学和电学性质的金属。
2016-06-24 quant-ph
The Casimir force between dissimilar mirrors and the role of the surface plasmons
本文研究了两个材料性质分别用Drude或Lorentz模型描述的不同平面镜之间的Casimir力。我们分析计算的短距离和长距离的渐近力和相互作用的表面等离子体激元的影响,其行为。特别是我们讨论的条件下,卡西米尔排斥可以实现。
2008-10-30 hep-th quant-ph
Observation of the skin-depth effect on the Casimir force between metallic surfaces
我们对金属板和涂有不同厚度金属膜的透明球之间的卡西米尔力进行了比较测量。我们已经观察到,如果涂层的厚度小于主要有助于相互作用的电磁模式的趋肤深度,则力显著小于用厚块状膜测量的力。我们的研究结果提供了第一个直接证据的趋肤深度效应的Casimir力之间的金属表面。
2005-02-20 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
On the static Casimir effect with parity-breaking mirrors
我们研究Casimir相互作用能由于真空涨落的电磁(EM)场中存在两个镜子,描述的$2+1$维,一般非本地行动,其中可能包含宇称守恒和宇称破缺条款。我们比较的结果与相应的陈-西蒙斯边界条件,并评估几个特定的情况下的相互作用能。
2016-08-21 hep-th quant-ph
Low-temperature behavior of the Casimir free energy and entropy of metallic films
导出了低温真空中金属薄膜Casimir自由能、熵和压强的解析表达式。结果表明,这种行为显着不同取决于是否等离子体或Drude模型被用来描述薄膜金属的介电性能。对于用无耗等离子体模型描述的金属膜,Casimir能量和压力的热修正随膜厚的增加以指数方式快速下降到零。在这种情况下没有经典极限。Casimir熵满足能斯特热定理。对于具有由Drude模型描述的完美晶格的金属膜,在零温度下的Casimir熵取非零值,这取决于膜的参数,即,就违反了能斯特热定理。零温度下的卡西米尔熵为正,而在两个金属板之间有真空间隙的情况下,如果使用德鲁德模型,则卡西米尔熵为负。讨论了所得结果在薄膜稳定性研究中的可能应用。
2017-02-06 quant-ph
The Casimir force between rough metallic plates
两金属板间的Casimir力受其粗糙度的影响。这种效应通常通过所谓的“邻近力近似”计算,该近似仅对粗糙度轮廓谱中足够小的波矢有效。我们在这里介绍一个更一般的描述与波矢依赖粗糙度的Casimir效应的敏感性。由于接近力近似低估的效果,粗糙度谱的测量是必要的,以达到所需的精度水平的理论实验比较。
2003-03-20 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
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
A simple model for the dynamical Casimir effect for a static mirror with time-dependent properties
考虑1+1维无质量实标量场在静止壁面上满足含时Robin边界条件。这个条件可以模拟运动的反射镜,其运动由罗宾参数的时间依赖性决定。我们表明,粒子可以从真空中产生,以这种方式表征动态卡西米尔效应。
2011-06-10 hep-th quant-ph
A standard Hamiltonian formulation for the dynamical Casimir effect
基于标准哈密顿量,给出了动态Casimir效应产生光子的量子描述。粒子表象是在固定初始模的场算符展开中构造的。该哈密顿量是由产生和湮灭算符的时变耦合引起的,而时变耦合是由半导体平板的振荡边界或等离子体镜等外部性质引起的。还考虑了半导体等离子体镜的实验实现。
2008-08-27 quant-ph
Qubit Motion as a Microscopic Model for the Dynamical Casimir Effect
通过镜子的运动从真空中产生光子被称为动态卡西米尔效应(DCE)。一般来说,这种现象是有效地描述了一个领域与时间相关的边界条件。或者,我们考虑一个微观模型的DCE能够再现的效果,没有时间依赖性的边界条件。除了场之外,这样的模型还包括对反射镜的内部结构进行建模的子系统。在这项工作中,我们研究了最简单的镜子系统:一个量子比特在一个腔中移动,并耦合到一个玻色子模式。我们发现,在量子比特运动的某些条件下,不依赖于它的物理性质,可以产生大量的光子,而不改变量子比特的状态,因为应该预期的镜子的微观模型。
2021-06-02 quant-ph
Casimir torque between corrugated metallic plates
我们考虑两个平行的波纹板,并表明,Casimir扭矩时出现的方向不一致。我们按照散射的方法和计算Casimir能量的二阶的振幅,考虑到非镜面反射,偏振混合和有限的导电性的金属。我们将我们的结果与接近力近似进行比较,接近力近似在优化效果的条件下高估了2倍的扭矩。我们认为,Casimir扭矩可以测量为1 $μ{\rm m}.$大的分离距离
2007-10-30 quant-ph
The Low-Frequency Character of the Thermal Correction to the Casimir Force between Metallic Films
Casimir力的有限温度修正的频谱可以通过使用有限传导率金属板的Lifshitz形式来确定。我们表明,TE电磁模式的校正是由频率如此之低,板不能被建模为理想的电磁波。我们还解决了有关的问题,在金属导体的表面和内的电磁场的行为,并claculate使用适当的低频金属边界条件的表面模式。我们的结果带来的tehrmal修正到协议与先前获得的实验结果。
2004-04-20 quant-ph
The Low-Frequency Character of the Thermal Correction to the Casimir Force between Metallic Films
Casimir力的有限温度修正的频谱可由有限电导率金属板的Lifshitz公式确定。我们表明,校正的$TE$电磁模式是占主导地位的频率如此之低,板不能被建模为理想的电磁波。我们还解决了与电磁场在表面和金属导体内的行为有关的问题,并使用适当的低频金属边界条件计算表面模式。我们的结果使热修正与先前获得的实验结果一致。我们提出了一系列的测量方法来检验我们分析的准确性。
2004-06-22 quant-ph
The thermal Casimir effect for rough metallic plates
我们提出了一个新的理论热Casimir效应,持有实验的重要情况下,金属表面的粗糙度具有小于集肤深度的空间尺度。该理论是基于一个简单的唯象模型的粗糙导体,明确考虑到的事实,即欧姆传导在导体的表面附近的表面粗糙度是非常阻碍,如果粗糙度的幅度小于集肤深度。作为新模型的结果,我们发现,表面粗糙度强烈影响的卡西米尔力的热修正的大小,独立的板块分离。我们的模型,而符合最近的精确测量的Casimir力在亚微米范围内,导致一个新的预测尚未观察到的热修正的Casimir力在大板块分离。除了热卡西米尔问题,我们的模型是相关的正确的理论解释目前的实验探测导体之间的其他邻近效应,如辐射传热和量子摩擦。
2007-11-04 quant-ph
Casimir force between $δ-δ^{\prime}$ mirrors transparent at high frequencies
本文在$1+1$维中的无质量标量场的背景下,研究了由Dirac $δ-δ^{\prime}$点相互作用模拟的部分反射镜模型.在文献中,这些模型在高频下不表现出完全透明。为了提供一个更现实的功能,这些模型,我们提出了一个修改后的$δ-δ^{\prime}$点的相互作用,使高频率的限制完全透明。考虑到这个修正的$δ-δ^{\prime}$模型,我们研究了Casimir力,并将我们的结果与文献中的结果进行了比较。
2016-11-01 hep-th quant-ph
Screened Casimir forces
本文证明了最近在真空洛伦兹力计算的基础上得到的材料平面空腔中平板所受力的公式[C. Raabe和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A71,013814(2005)]描述了一种(中等)屏蔽的Casimir力以及除此之外的一种中等辅助力。后一种力也描述了作用在空腔介质上的力。对于稀介质,它意味着在大的Casimir-Polder型和库仑型的原子-镜相互作用在小的原子-镜距离的符号是不敏感的极化率类型(电或磁)的原子。
2005-02-14 quant-ph
Lateral Casimir force between deeply corrugated dielectric and metallic plates
研究了波纹介质板间的横向Casimir力。我们利用介电衬度微扰理论[R. Golestanian,{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 95},230601,(2005)],这允许我们考虑具有大幅度的任意变形。我们考虑正弦,矩形和波纹,硅和黄金制成的样品。我们使用等离子体和德鲁德-洛伦兹模型的介电常数的黄金和硅,分别。对于这些几何形状和材料,当板之间的间隙与波纹的深度相当时,横向Casimir力是板的相对横向位移的正弦函数{ \it not}。我们的研究结果有助于设计基于横向卡西米尔力的小型化器件。
2014-09-16 quant-ph
Casimir effect in the scattering approach: correlations between material properties, temperature and geometry
本文用散射方法计算了电磁场中实镜之间的量子和热Casimir相互作用。我们开始与教学介绍这种方法在简单的情况下,散射是镜面反射。然后,我们讨论了更一般的情况下,固定的任意形状的镜子,并在特定的应用程序中的两个几何形状的实验,即波纹板和平面球的几何形状。结果很好地说明了卡西米尔效应中材料性质、温度和几何形状之间存在的丰富相关性。
2010-06-17 quant-ph
Quantum fluctuations of the friction force induced by the dynamical Casimir emission
本文研究了一个在谐振腔中的动态Casimir效应的量子模型。研究了动态Casimir辐射对运动镜面摩擦力的量子涨落及其对镜面振荡量子态的影响。可观察到的签名的相互作用的非线性性质的有效镜腔耦合和发射的光子的离散性指出,特别是作为一个快速扩散的镜振荡相位。这些结果被解释在弯曲时空的量子场论的语言作为一个故障的标准半经典理论的反反应。
2019-09-20 hep-th quant-ph
The Casimir effect within scattering theory
我们回顾了Casimir效应的散射技术的理论。经过多年的理论努力,这种形式主义现在基本上被掌握,因此理论-实验比较的准确性取决于实验条件描述的精确性和针对性水平。由于对实验中使用的真实反射镜的光学性质的不完全了解,不完全反射的影响仍然是理论与实验比较中的不确定性来源。出于同样的原因,耗散镜之间的卡西米尔力的温度依赖性仍然是一个有争议的问题。我们还强调,真正的镜子不完全服从镜面反射的假设,这是几乎所有的材料和温度校正的计算中使用。这个困难可以通过使用更一般的散射形式主义来解决,该散射形式主义考虑具有混合的波矢量和场偏振的非镜面反射。这个一般的形式主义已经卓有成效地用于评估粗糙度的Casimir力的效果,以及横向Casimir力波纹表面之间出现。通常使用的“邻近力近似法”导致对这两种效应的描述不准确。
2006-11-09 quant-ph
Dynamical Casimir effect for semitransparent mirrors
本文研究了一个或两个平面透明镜与一个量子实无质量标量场耦合时的振动所产生的动态Casimir效应。我们的方法是基于微扰的评价,在镜子和字段之间的耦合,相应的有效行动,这是用来计算粒子的创建率。振荡的幅度不一定很小。我们首先得到一个单一的镜子,无论是非相对论和相对论运动的结果,表明只有后者的影响可能是显着的。对于两个镜子,另一方面,我们表明,有有趣的干涉效应,并在某些特定的情况下,得到的结果不同于假设小振幅,已经为非相对论运动。
2017-07-21 hep-th quant-ph
Derivative expansion for the electromagnetic and Neumann Casimir effects in $2+1$ dimensions with imperfect mirrors
我们计算了两个(零宽度)反射镜之间的$d=2$空间维度中的Casimir相互作用能,一个是平的,另一个是稍微弯曲的,对电磁场施加{ \em不完美\/}导体边界条件。我们的主要结果是一个二阶导数展开(DE)近似的Casimir能量,这是研究在不同的有趣的限制。特别是,我们专注于出现的非解析性超出了领先的阶项在DE,当接近完美的导电镜的极限。我们还表明,考虑的系统是一个对偶的,由一个无质量的实标量场满足不完美的诺依曼条件(在非常相同的边界)。因此,对于电磁场获得的结果对于标量场模型也成立
2015-05-28 hep-th quant-ph
On Casimir force between two real metallic plates
Saratov State University(萨马拉国立大学)
本文针对真实金属板间卡西米尔力的修正问题,采用多种介电模型研究有限温度下的力修正,分析利夫希茨公式的围道积分遗漏问题,给出近远区结果并验证一阶修正的一致性。
2026-08-18 quant-ph
Casimir energies with finite-width mirrors
我们使用一个功能的Casimir效应的方法,以评估确切的真空能量为一个真正的标量场在$d+1$尺寸,在存在的背景下,在一个特定的限制,施加狄利克雷边界条件上的一个或两个平行的表面。在该限制之外,背景可以被认为是描述具有频率相关的透射和反射系数的有限宽度反射镜。在某些特定背景下,我们给出了Casimir能量的新的显式结果
2008-03-13 hep-ph hep-th quant-ph
Implications of the Babinet Principle for Casimir Interactions
我们将巴比涅原理(BP)表述为电磁波的散射振幅之间的关系,并将其与多重散射技术相结合,导出了Casimir力的新性质。我们证明了由平面导体或电介质施加在自互补穿孔平面镜上的Casimir力约为均匀反射镜上Casimir力的一半,与它们之间的距离无关。BP表明,卡西米尔边缘效应非常小,支持在特殊情况下早期获得的结果。最后,我们说明了如何BP可以用来估计Casimir力穿孔平面镜之间。
2011-03-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Optomechanics with Imperfect Mirrors and Casimir-Polder Effect of Atoms with Different Dynamic Polarizabilities: A Unified Treatment via a Microscopic Model
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Joint Quantum Institute and Maryland Center for Fundamental Physics, University of Maryland, College Park(马里兰大学联合量子研究所与马里兰基础物理中心)
本研究发展的原子/反射镜-振子-场(AMOF)微观模型,可统一处理非理想反射镜的量子光力学与原子卡西米尔-波尔效应,经与亚稳态He*原子-金板实验结果对比,拟合度优异,兼具理论合理性与实用价值。
2026-08-25 quant-ph
Casimir stress in and force on a metal slab in a planar cavity
首先强调的实用程序的广义菲涅耳系数的理论中的Casimir效应在平面腔,我们补充我们以前的讨论普通Casimir力和Casimir应力在金属(等离子体)平板在一个平面腔。我们证明了强依赖性的Casimir应力在薄板上的边界介质的对称Lifshitz配置的属性。与此相反,厚板中的应力逐渐变得对外部边界条件不敏感。我们还考虑了Casimir力的位置依赖性和应力在一个薄金属板在一个平面腔。而每单位面积上的力强烈增加时,它接近一面镜子,在板的应力减少,并最终改变了符号。通常,应力随着腔宽度和反射镜反射率的减小而减小。
2009-11-13 quant-ph
Casimir-Polder shifts on quantum levitation states
水平镜面上方的超冷原子经历了吸引的Casimir-Polder相互作用的量子反射,该相互作用使其对抗重力并导致量子悬浮状态。我们分析了这个系统,通过使用刘维变换的薛定谔方程和兰格坐标适应的问题与经典的转折点。将Casimir-Polder势阱中的反射替换为排斥壁上的反射,并将问题看作是一个超冷原子被困在一个腔体中,引力和Casimir-Polder势分别作为腔体的上、下反射镜.我们数值计算Casimir Polder位移的腔共振的能量,并提出了一个新的近似处理,这是足够精确的讨论光谱实验,旨在测试的弱等效原理反氢。我们还讨论了通过计算与腔共振相关联的复杂的能量的寿命。
2017-02-20 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
Casimir energy due to inhomogeneous thin plates
本文研究了耦合到两个无限宽、平面、零宽度、非均匀平行镜面上的量子实标量场的Casimir能量。在我们使用的模型中,这些属性由定义在每个镜子平面上的标量函数表示。利用Gelfand-Yaglom定理,我们构造了一个关于这类系统的Casimir能量的类Lifshitz公式。然后,我们用它来评估的能量微扰,几乎常数标量函数的情况下,也实现了导数扩展,假设的空间依赖性的属性是足够光滑的。我们指出,在某些特殊情况下,非平面理想镜的Casimir相互作用能可以由平面镜上的不均匀性再现。
2020-01-24 hep-th quant-ph
Casimir energy and geometry : beyond the Proximity Force Approximation
我们回顾Casimir效应和几何之间的关系,强调偏离常用的邻近力近似(PFA)。为此,我们使用的散射形式主义,这是目前最好的工具,可用于准确和可靠的理论实验比较。我们首先回顾一下当镜子可以被认为服从镜面反射时,这种形式主义的主要路线。然后,我们讨论了更一般的情况下,非平面镜引起非镜面反射与波矢量和场偏振混合。一般的形式主义已经卓有成效地用于评估粗糙度的Casimir力的效果,以及横向Casimir力或Casimir扭矩之间出现的波纹表面。在这篇简短的评论中,我们把注意力集中在横向力的情况下,这应该在未来的实验演示的非平凡(即超越PFA)的几何形状和卡西米尔效应的相互作用。
2008-01-22 quant-ph
Casimir effect with dynamical matter on thin mirrors
本文计算了标量场和规范场与零宽镜相互作用的Casimir能量,包括镜内物质场的量子效应。我们考虑模型,这些领域是标量或费米子,获得一般表达式的能量作为真空场1PI函数的函数。我们还研究了,在一个具体的模型框架内,这些自由度引起的耗散的作用,表明,整合后的物质场,有效的电磁场理论包含模式与复杂的能量。对于Lifshitz公式的情形,我们证明了忽略耗散所得到的形式结果与由体场和物质场的量子涨落所得到的正确结果是一致的.
2008-10-06 hep-th quant-ph
Semiclassical Estimates of Electromagnetic Casimir Self-Energies of Spherical and Cylindrical Metallic Shells
球形和圆柱形金属壳上电磁Casimir应力的半经典估计值在场理论值的1%以内。两种几何形状的电磁卡西米尔能量由两个解耦的无质量标量给出,满足共形协变边界条件。表面的贡献消失光滑的金属边界和有限的电磁Casimir能量在领先的半经典近似是由于二次波动的周期性射线在腔的内部。半经典地,金属圆柱壳的非零Casimir能量几乎完全是由于菲涅耳衍射。
2010-06-16 hep-th quant-ph
Quantum dissipative Brownian motion and the Casimir effect
我们探讨了一个自由耗散量子粒子的热力学和两个有限导电率的镜子之间的电磁场的热力学之间的类比。虽然与其环境隔离的自由粒子将有效地处于任何非零温度的高温极限,但与环境的有限耦合导致量子效应,确保正确的低温行为。即使这样,也发现在适当的情况下,熵可以是温度的非单调函数。这种情况下,其特定的依赖于温度和阻尼常数的比例也出现在卡西米尔效应的横向电模式。在卡西米尔效应中,量子粒子耗散消失的极限和镜子无限导电的极限都是不连续的。
2009-05-22 quant-ph
Unruh-DeWitt detectors as mirrors: Dynamical reflectivity and Casimir effect
我们证明了与无质量标量场微分耦合的(1+1)维Unruh-DeWitt谐振子探测器可以模拟自由空间中的原子镜。在不引入Dirichlet边界条件的情况下,我们的探测器/原子镜的反射率由探测器的内部振荡器和场的相互作用动态地确定。当量子场与探测器的耦合较强时,探测器反射镜可以在较晚的时间反射较宽频率范围的量子场。构造一个具有两个这样的探测镜的腔模型,我们可以看到腔内的量子场是如何从连续谱演变成准离散谱的,这使得在后期的Casimir能量密度为负。在我们的数值计算中,腔中的Casimir能量密度不会收敛,直到UV截止足够大,与两个内部振荡器总是可分离的。
2018-11-29 gr-qc hep-th quant-ph
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
Casimir-Polder shift of ground-state hyperfine Zeeman sub-levels of hydrogen isotopes in a micron-sized metallic cavity at finite temperature
利用磁共振技术,可以精确地测量基态原子超精细能级之间的跃迁频率。这使得超精细跃迁成为研究量子电动力学效应的理想探针,量子电动力学效应源于原子与量子化电磁场的相互作用。QED预测的最显著的效应之一是置于一个或多个电介质物体附近的原子的能级经历的Casimir-Polder位移。在这里,我们计算的Casimir-Polder位移和超精细跃迁的宽度之间的基态塞曼子级的氢原子放置在一个微米大小的金属腔,从低温延伸到室温的温度范围内。结果也为氘和氚。我们预测几十赫兹的超精细跃迁频率的变化,这可能是当今的磁共振装置测量。
2021-06-08 quant-ph