Lateral projection as a possible explanation of the nontrivial boundary dependence of the Casimir force
我们发现横向投影的Casimir力的配置的一个球以上的波纹板。这个力倾向于在最近的最大值方向上改变球体位置。给出了描述波纹板上球体不同位置的概率分布，并与Casimir力的非平凡边界依赖性实验数据进行了拟合。
2000-08-24 quant-ph
Demonstration of the asymmetric lateral Casimir force between corrugated surfaces in the nonadditive regime
在非加性条件下，测量了两个正弦波纹Au涂层表面之间的横向Casimir力。使用更深的波纹也允许展示横向卡西米尔力的相位依赖性的不对称性，如前所述。测量数据被发现是在良好的协议与精确的理论计算结果在T=300 K，包括实际材料性能的影响。精确理论和邻近力近似之间的偏差被量化。所获得的结果是局部的纳米机器中的应用。
2009-09-11 cond-mat.other quant-ph
Constraints on axion-nucleon coupling constants from measuring the Casimir force between corrugated surfaces
通过测量球和板的正弦波纹表面之间的法向和侧向Casimir力，我们得到了类轴子与核子的耦合常数的更强的实验室约束.为此，计算了在实验组态中由于质子和中子之间的两个轴子交换而产生的法向和侧向附加力。我们的约束以下的正常和横向卡西米尔力的测量是强于实验室的限制，迄今为止报道的质量大于11 eV和8 eV的类轴子粒子，分别。在类轴子质量从10^{-10}eV到20 eV的宽范围内，对由磁强计测量、Eotvos和Cavendish型实验以及Casimir效应得到的类轴子与核子的耦合常数的各种实验室约束条件进行了比较。
2014-08-31 hep-ph quant-ph
Experimental and theoretical investigation of angular dependence of the Casimir force between sinusoidally corrugated surfaces
在目前的工作中，我们提出了完整的测量结果之间的正常Casimir力浅，光滑的正弦波纹镀金球和板在各种角度之间的波纹使用原子力显微镜。所有的测量数据进行了比较，与理论方法使用的邻近力近似和理论的基础上的导数扩展。在这两种情况下，考虑了表面的真实材料性质和非零温度。特别注意的是波纹表面之间的静电相互作用的描述在不同角度之间的波纹和样品的修复和表征。测得的力被发现是在良好的协议与理论，包括几何形状和材料性能的相关性影响，并偏离显着的邻近力近似方法的预测。这提供了衍射型的影响，在PFA方法中被忽略的观察定量确认。所获得的结果打开了新的机会，在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2014-06-16 cond-mat.other quant-ph
The Casimir energy between nanostructured gratings of arbitrary periodic profile
本文研究了任意形状的波纹光栅的Casimir能量的横向依赖性。为此，我们建模的配置文件作为堆栈的水平矩形切片的配置文件的形状和数值评估Casimir能量之间的不同的相对横向位移的两个波纹板。我们将我们的结果与邻近力近似（PFA）内获得的预测进行比较。在可比分离的波纹板和几何参数，我们发现一个很强的依赖性的Casimir能量上的形状的波纹板配置文件。
2012-10-25 cond-mat.other quant-ph
Casimir Energy between a Sinusoidally Corrugated Sphere and a Plate Using Proximity Force Approximation
为了得到正弦波纹球与板之间的Casimir能量，首先利用邻近力近似（PFA）推导了球-板Casimir力。人们可以用散射矩阵法来研究这个问题。尽管这种方法达到了精确的结果，但应用这种形式主义的困难，使程序复杂。我们使用PFA以真正明确的方式实现目的。考虑球具有不同的正弦波纹，我们得到了形变对Casimir相互作用能的影响。我们假设$ a/r \leqslant 0.00755$是PFA的有效性，并且在半径为$r$的球体与板\cite{0601094}的距离最小的情况下，$a$的实验精度目标。对于如此短的距离，有限电导率的影响是不可忽略的。为了减少PFA结果的不准确性，我们还研究了Casimir力的热修正。
2014-04-07 cond-mat.other hep-th quant-ph
Peak, valley and intermediate regimes in the lateral van der Waals force
研究了可极化粒子与接地导电波纹表面之间的范德华相互作用。对于正弦波纹，人们知道，在横向vdW力的作用下，各向同性颗粒总是被吸引到最近的峰值，这种行为在本文中称为峰值区。在这里，考虑到各向异性的可极化粒子，并使分析计算有效超越邻近力近似（PFA），我们表明，吸引力不仅是对峰，但对于某些粒子的取向和距离的表面，横向力吸引粒子到最近的波谷（谷状态），或者甚至是峰值和谷值之间的中间点（中间状态）。我们还表明，在峰谷制度之间的过渡配置的横向vdW力消失，即使在波纹表面的存在下。此外，我们发现，这些新的制度发生在一般情况下，周期性和非周期性的波纹表面。此外，我们证明了类似的制度出现在一个中性极化粒子和粗糙表面之间的经典相互作用。这些山谷和中间制度，这是无法达到的预测的基础上PFA的描述，可能是相关的各向异性粒子和波纹表面之间的相互作用，在经典和量子物理学，实验验证可行的两个领域。
2021-06-14 quant-ph
Reply to ``Comment on ``Lateral Casimir Force beyond the Proximity Force Approximation'' ''
我们回复我们的信件arXiv：quant-ph/0603120上的评论arXiv：quant-ph/0702060 [Phys. Rev. Lett. 100402（2006）]
2007-02-09 quant-ph
Monte-Carlo calculation of the lateral Casimir forces between rectangular gratings within the formalism of lattice quantum field theory
本文提出了一种新的计算Casimir力的Monte-Carlo方法。我们的方法是基于非紧晶格量子电动力学的形式。这种方法已在两个理想的导电平面的最简单的情况下进行了测试。在此基础上，将该方法应用于两个理想导电矩形光栅间的横向Casimir力的计算。我们比较我们的计算结果的PFA和“最佳”PFA方法。
2011-05-03 quant-ph
Demonstration of the Lateral Casimir Force
使用原子力显微镜测量正弦波纹镀金板和大球体之间的横向Casimir力，表面间距为0.2 $μ$ m至0.3 $μ$ m。测得的力显示了对应于波纹的所需周期性。它还表现出必要的反四次方距离依赖性。所得到的结果被证明是在一个完整的理论，考虑到边界金属的非线性良好的协议。该演示为在微机电系统中使用卡西米尔效应进行横向平移提供了新的机会。
2002-01-19 quant-ph
Directional spontaneous emission and lateral Casimir-Polder force on an atom close to a nanofiber
本文研究了靠近光学介质的受激原子的自发发射及其产生的散射力。对于一个适当选择的原子偶极子的取向，自发发射图案变得不对称和谐振Casimir-Polder力平行于纤维轴出现。对于一个简单的模型，我们表明，这样的横向力是由于在材料内的图像的圆形振荡的原子的偶极矩的相互作用。由于Casimir--Polder能量在横向上是恒定的，所以预测的横向力不是以通常的方式从势中导出的。我们的研究结果具有一定的影响，光学力的测量衬底上，以及激光冷却的原子在纳米光子陷阱。
2015-05-06 quant-ph
Vacuum induced torque between corrugated metallic plates
研究了两波纹金属板与电磁真空相互作用时产生的力矩。该Casimir扭矩可以用扭摆技术测量，用于大至1 $μ$ m的分离距离。它允许一个探测的非平凡的几何形状依赖的卡西米尔能量的配置，可以在理论上进行评估的准确性。在最佳实验配置中，通常使用的接近力近似结果高估了扭矩的2倍或更大。
2006-10-10 hep-th quant-ph
Lateral Casimir force between sinusoidally corrugated surfaces: Asymmetric profiles, deviations from the proximity force approximation and comparison with exact theory
横向Casimir力，这之间出现的正弦波纹表面的球体和板，被测量的情况下，一个小的周期超出的邻近力近似的适用范围。球体和板上波纹幅度的增加允许观察到横向Casimir力的不对称性，即，它的轮廓偏离完美的正弦函数。在两组具有不同振幅的波纹的测量中，在不同的间隔处测量两个测试体上的波纹之间的相移上的侧向力的依赖性。在两个连续的实验中，还测量了作为分离函数的横向力的最大值。所有的测量数据进行了比较，使用的接近力近似的理论方法和精确的理论基础上的瑞利展开没有拟合参数。在这两种情况下，考虑了测试体的真实材料特性和非零温度。的数据被发现是在一个很好的协议与精确的理论，但偏离显着的接近力近似方法的预测。这提供了衍射型的影响，在PFA方法中被忽略的观察定量确认。横向卡西米尔力的现象在纳米技术的微机械操作的可能应用进行了讨论。
2010-02-20 cond-mat.other 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
Constraints on corrections to Newtonian gravity from two recent measurements of the Casimir interaction between metallic surfaces
我们得到的约束参数的汤川型修正牛顿引力定律从测量的梯度与铁磁金属Ni涂层的表面之间的卡西米尔力和测量的卡西米尔力之间的Au涂层正弦波纹表面在不同的角度波纹。结果表明，磁表面实验得到的约束比现有的最强约束稍弱，但由于可靠性和系统效应的独立性提高，磁表面实验得到的约束比其他实验得到的最强约束强4倍.提出了利用波纹边界位形进一步加强非牛顿引力约束的可能性。
2013-06-20 gr-qc hep-th quant-ph
Lateral Casimir-Polder forces by breaking time-reversal symmetry
我们研究了横向Casimir-Polder力作用在一个圆形旋转发射器附近的介质平面表面。由于圆周运动破坏了时间反演对称性，平行于表面方向上的自发发射通常是各向异性的。我们表明，产生的横向力，这可以被解释为反冲力，因为这种不对称的排放。该力是发射器和表面之间的距离的振荡函数，并且电介质的损耗特性强烈地影响近场区域中的结果。该力也表现出人口引起的动力学，相对于时间的自发衰减率的倒数的时间尺度上呈指数衰减。我们建议，这种效果可以检测测量发射器获得的速度，以下不同的周期的激励和热化。我们的结果表示在格林张量，因此可以很容易地应用到更复杂的几何形状。
2017-12-12 quant-ph
Advance and prospects in constraining the Yukawa-type corrections to Newtonian gravity from the Casimir effect
我们报告了更强的约束的参数汤川型修正牛顿重力测量的横向Casimir力之间的正弦波纹表面的球体和板。在从1.6到14 nm的相互作用范围内，以前已知的高置信度约束的加强高达$2.4\times 10^7$的一个因素是使用这些测量实现的。结果表明，在用原子力显微镜测量法向Casimir力时，用波纹板代替平板，将使Yukawa型相互作用的高置信度约束增强$1.1\times 10^{12}$倍.在实验中使用波纹板代替平板，通过微机械振荡器也导致所获得的约束的加强。通过测量两平行平板间Casimir压力梯度和原子与平板间Casimir-Polder力梯度的实验数据，进一步得到了Yukawa型相互作用参数的约束条件.所获得的结果与以前已知的约束进行比较。讨论了进一步加强非牛顿引力约束的可能性。
2010-02-10 hep-th quant-ph
Corrected Proximity-Force Approximation for Lateral Casimir Forces
广泛采用的近似力近似（PFA）来估计正常的Casimir力是已知的渐近精确消失分离。在这封信中，我们提出了一个修正PFA，这是足够准确地预测位移引起的横向Casimir力之间的球体和光栅，分离半径比高达0.5，远远超出了限制范围内的PFA的应用是以前的限制。我们的结果可以方便地估计Casimir相互作用，因此将是有用的相关实验和工程Casimir应用。我们还研究了梯度光栅的PFA，我们发现不稳定性引起的横向Casimir力超出了校正的PFA。
2018-07-15 physics.optics 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
Influence of retardation and dispersive surfaces on the regimes of the lateral Casimir-Polder force
通过散射方法研究了现实材料波纹表面与各向异性粒子间的横向 Casimir-Polder 力，发现色散表面可放大谷区间和中间区间，而延迟对中间区间有放大或抑制作用。
2024-02-10 quant-ph
Rectification of the lateral Casimir force in a vibrating non-contact rack and pinion
研究了与振动齿条保持一定距离的圆柱小齿轮的非线性动力学，结果表明，两个波纹表面之间的横向Casimir力是可以矫正的。摩擦和外部负载的影响被考虑在内，它表明，小齿轮可以做工作，对负载的临界值，这是由横向卡西米尔力的幅度。我们提出了一个相图的整流运动，可以帮助它的实验研究，因为该系统表现出在很大一部分的参数空间的混沌行为。
2007-05-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lateral Casimir force on a rotating particle near a planar surface
我们研究了在平面附近旋转的粒子所经历的横向Casimir力。这种力的起源在于对称性破缺引起的粒子在真空中的旋转和热波动的偶极矩，因此，在横向卡西米尔力之前描述的文献中的波纹表面，它存在，尽管平移不变性的平面表面。波动电动力学的框架内工作，我们推导出的横向力的解析表达式，并分析其依赖于系统的几何和材料特性。特别是，我们表明，力的方向可以通过调整颗粒表面的距离，这可能是一种新的机制来操纵纳米级的物体进行控制。
2016-12-12 cond-mat.other quant-ph
Lateral Casimir force beyond the Proximity Force Approximation
我们认为，适当的变量来研究一个非平凡的几何形状依赖的Casimir力的Casimir力的横向分量，我们评估两个波纹金属板的邻近力近似（PFA）的有效性之外。金属板由等离子体模型描述，等离子体波长、板间距和周期为任意值，周期振幅保持最小长度尺度。我们的分析表明，在现实的实验情况下，接近力近似高估的力量高达30%。
2006-10-10 hep-th quant-ph
Probing quantum vacuum geometrical effects with cold atoms
原子与波纹表面之间的横向Casimir-Polder力可以用来研究量子真空中的非平凡几何效应。在这里，我们以散射方法推导出该力的理论表达式，该方法考虑了波纹表面的光学特性。我们表明，大的修正“接近力近似”可以测量使用当今的技术与玻色-爱因斯坦凝聚体作为真空场传感器。
2007-09-13 quant-ph
Curvature effects on the regimes of the lateral van der Waals force
Universidade Federal do Pará（帕拉联邦大学）；Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará（帕拉联邦教育、科学和技术学院）
本文计算了可极化粒子与接地导电波纹圆柱体间的 van der Waals 相互作用，研究了圆柱体曲率如何影响粒子被吸引至峰、谷或中间点的区间出现。
2024-11-22 physics.class-ph quant-ph
Comment on ``Lateral Casimir force beyond the proximity-force approximation''
我们证明了Rodrigues等人（PRL，v.96，100402，2006）描述波纹表面之间的横向Casimir力的方法与Bogg等人（PRA，v.67，022114，2003）的路径积分理论不一致，并且所使用的近似不适合与实验进行比较。
2007-02-06 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Curvature-induced repulsive effect on the lateral Casimir-Polder--van der Waals force
我们考虑半径为$R$的完美导电无限圆柱体，并研究与被约束在距离圆柱体轴很远的平面内移动的中性可极化粒子的卡西米尔-波尔德（CP）和范德华（vdW）相互作用。$x_0>R$。当相对曲率为$x_0/R \lesssim 6.44$时，该质点在横向CP力（CP力在所述平面上的投影）的作用下，被吸引到该平面上最靠近圆柱表面的一点。另一方面，当$x_0/R \gtrsim 6.44$，我们还表明，对于某些粒子的取向和各向异性，横向CP力可以移动粒子远离圆柱。CP力的这种排斥行为揭示了CP相互作用与表面几何形状的非平凡依赖性，特别是相对曲率。在vdW制度，我们发现，一个类似的非平凡的排斥行为发生，但相对曲率$x_0/R \gtrsim 2.18$，这意味着这种效果需要一个更小的圆柱曲率在vdW制度比在CP之一。此外，我们还表明，有经典对应的这些效果，涉及一个中性粒子的永久电偶极矩。这种力的几何效应的预测可能与更好地控制经典和量子物理中粒子与曲面之间的相互作用有关。
2022-09-01 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
A frustrated nanomechanical device powered by the lateral Casimir force
利用横向Casimir力引起的波纹表面间的耦合，提出了一种由两个齿条和一个小齿轮组成的纳米级机械装置。相互作用的非接触性质允许通过选择两个齿条沿相同方向移动并迫使小齿轮在两个相反方向之间选择来使系统受挫。这导致丰富和敏感的相位行为，这使得该器件可能用作机械{ \em传感器}或{ \em放大器}。该器件还可用于产生频率可调的机械{ \em时钟}信号。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lateral interatomic dispersion forces
人们普遍认为，原子和分子之间的范德华力沿着分离它们的线作用。受Casimir-Polder力的影响，我们预测了两个原子之间的横向范德华力，其中一个原子处于具有非零角动量的激发态，另一个原子处于各向同性的基态.所产生的力以与行星齿轮相同的方式起作用，与在类似情况下的横向Casimir-Polder力的著作中预测的齿轮齿条运动相反，这里预测的力是微观起源。我们通过预测基态铷附近的激发铯的轨迹来说明这种效果，发现如果忽略横向力，行为会有质的不同。
2020-09-02 quant-ph
Non-contact rack and pinion powered by the lateral Casimir force
横向卡西米尔力提出了一种设计的潜在的耐磨齿条和齿轮没有接触，它可以小型化到纳米级。通过研究小齿轮速度和齿条速度在参数空间不同域中的关系，研究了设计的鲁棒性。摩擦和附加外载荷的影响也进行了研究。它表明，该设备可以保持极高的速度，不像一般的看法卡西米尔力作为一个弱相互作用可能建议。
2007-01-29 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Normal and lateral Casimir force: Advances and prospects
讨论了由不同材料构成的真实物体之间的Casimir力的实验和理论结果。特别注意的是支付的正常Casimir力的计算垂直于表面的Lifshitz理论的帮助下，考虑到自由载流子的作用。给出了作用在金属、电介质和半导体材料之间的热卡西米尔力的理论结果，并与现有的实验数据进行了比较。主要的注意力集中在可能性控制的大小和符号的卡西米尔力的应用在纳米技术。在这方面，我们考虑用激光对金属和半导体测试体之间的卡西米尔力进行光学调制的实验。另一种选择是使用铁磁材料，特别是铁磁材料。在某些条件下，这允许得到卡西米尔排斥。作用在正弦波纹表面之间的横向Casimir力可以被认为是由电磁场零点振荡引起的某种非接触摩擦。最近的实验和计算，使用精确的理论已经证明了衍射型效应在这种现象中的作用，并有可能得到不对称的力分布。结果表明，Casimir力在纳米尺度上的各种器件的运行中可能起着重要的作用。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The lateral Casimir force beyond the proximity force approximation: a nontrivial interplay between geometry and quantum vacuum
两个波纹金属板之间的横向Casimir力使得研究几何形状和Casimir效应之间的非平凡相互作用成为可能，这超出了邻近力近似（PFA）的有效性范围。定量评价可以通过使用散射理论在微扰展开有效时，振幅小于其他三个长度尺度：平均分离距离$L$的板，周期$λ_\C$和等离子体波长$λ_¶$。在这个微扰的扩展，评估获得任意相对值的$L$，$λ_\C$和$λ_¶$，而限制的情况下，其中一些已经知道，恢复时，这些值服从一些特定的排序。这些结果与现有的实验比较的后果进行了讨论，在文章的最后。
2007-04-20 hep-th quant-ph
Nonperturbative access to Casimir-Polder forces
本文讨论了Dirichlet边界条件下球与单轴波纹曲面之间Casimir-Polder力的标量模拟。提出了一个配方，是非微扰的高度轮廓的表面，我们给出了明确的数值结果sinuosoidal的轮廓。
2009-10-30 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Nonequilibrium Casimir effects of nonreciprocal surface waves
我们表明，在由非互易等离子体材料制成的基板附近的各向同性偶极粒子可以经历横向卡西米尔力和扭矩时，粒子的温度不同于板和环境。我们连接的横向力的存在非互易表面极化激元的非对称色散和存在的横向扭矩的自旋动量锁定这样的表面波。使用波动电动力学的形式主义，我们表明，横向力和扭矩的功能应该是实验观察到的掺杂锑化铟（InSb）放置在外部磁场的衬底，并为各种电介质颗粒。有趣的是，我们还发现，横向力和扭矩的方向取决于组成材料的颗粒，这表明基于横向非平衡Casimir物理的分选机制。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Demonstration of Angle Dependent Casimir Force Between Corrugations
用原子力显微镜测量了正弦波纹镀金板和球体之间在波纹之间不同角度下的法向Casimir力。结果表明，所测得的力值偏离了邻近力近似，与基于梯度展开的理论（考虑了几何和材料性质的相关效应）相一致。我们分析了温度的作用。所获得的结果打开了新的机会，在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2013-05-03 cond-mat.other quant-ph
Regimes of the lateral van der Waals force in the presence of dielectrics
在最近的一篇论文中，它表明，在横向范德华力（vdW）的作用下，由于一个完美的导电波纹表面，在真空中的中性各向异性可极化粒子不仅可以吸引到最近的峰，但也可以到一个谷，或峰和谷之间的一个中间点，与这样的行为称为峰，谷和中间制度，分别。在本文中，我们研究这些制度是如何影响的考虑两个非色散半无限大$ε_{1}$和$ε_{2}$，分开的波纹接口。具体来说，我们研究了一个中性的各向异性的可极化粒子之间的VDW相互作用，嵌入在电介质$ε_{2}$，和电介质$ε_{1}$。我们表明，当$ε_{2}<ε_{1}$的峰，谷和中间制度，除非数值因素，行为类似的情况下，粒子是在真空中，并与导电介质相互作用。对于$ε_{2}>ε_{1}$情况，与$ε_{2}<ε_{1}$情况相比，人们可能期望仅仅是峰态和谷态之间的置换。令人惊讶的是，我们发现，当$ε_{2}>ε_{1}$的政权表现出非常不同的和不平凡的行为。此外，我们表明，类似的制度出现在涉及中性极化粒子的经典情况下。的峰，谷和中间制度的描述是如何影响的存在下的波纹可能是相关的各向异性颗粒和波纹表面之间的相互作用的更好的理解。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
How to strengthen constraints on non-Newtonian gravity from measuring the lateral Casimir force
本研究通过优化波纹表面实验配置，在4.5至37纳米范围内加强非牛顿引力约束，最大加强因子超过40倍。
2023-05-13 hep-ph quant-ph
Dispersive interactions between atoms and non planar surfaces
计算了基态原子与非平面表面间的色散力。我们提出了明确的波纹表面的结果，来自散射的方法在一阶的振幅。在不同的极限情况下，包括范德瓦尔斯和Casimir-波尔德制度的各种分析结果。我们数值计算的精确的一阶色散势任意的分离距离和λ波长，为硅或金波纹表面顶部的铷原子。我们详细讨论了邻近力近似的不足，并提出了一个简单但足够的近似计算的潜力。
2009-02-24 quant-ph
Computation and visualization of Casimir forces in arbitrary geometries: non-monotonic lateral forces and failure of proximity-force approximations
我们提出了一种计算任意几何形状的Casimir力的方法，具有任何所需的精度，可以直接利用标准的数值电磁技术的效率。使用最简单的有限差分实现这种方法，我们得到的协议与过去的结果为圆柱板的几何形状，也提出了新的几何形状的结果。特别是，我们研究了一个活塞式的问题，涉及两个介电和金属广场之间的两个金属墙壁，在二维和三维，分别滑动，并证明非添加剂和非单调的变化，由于这些侧壁的力量。
2007-08-09 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Casimir Forces: An Exact Approach for Periodically Deformed Objects
提出了一种计算周期变形物体间Casimir力的新方法。这种方法允许，第一次，一个严格的非微扰治疗卡西米尔效应的断开对象超越卡西米尔的原始两板配置。该方法考虑到集体性质的波动引起的力量，超越了常用的两体范德华力的两两相加。作为该方法的一个应用，我们精确地计算了波纹平板与矩形波纹板之间的标量场涨落引起的Casimir力。在后一种情况下，发现力总是吸引力。
2002-06-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir-Lifshitz Interaction between Dielectric Heterostructures
在最近发展起来的介电衬度微扰理论的框架内研究了任意介质异质结构之间的相互作用。结果表明，周期性图案化的电介质或金属结构导致振荡的横向Casimir Lifshitz力，以及调制的法向力，因为它们相对于彼此位移。这些振荡贡献的强度随着间隙尺寸的减小和异质结构中使用的材料的介电性质的对比度的增加而增加。
2009-07-14 quant-ph
New constraints on Yukawa-type interactions from the Casimir effect
卡西米尔力的测量被用来获得更强的约束参数的假设相互作用的预测在不同的统一方案超出了标准模型。我们回顾了新的强约束Yukawa型的相互作用，在过去的两年中，从最近的实验测量的横向Casimir力，Casimir力的配置与波纹边界和Casimir Polder力。具体而言，从横向卡西米尔力的测量结果与精确的理论相比，实现了高达2400万倍的约束加强。我们还讨论了进一步的可能性，以加强约束的汤川相互作用的卡西米尔效应。
2012-01-27 hep-ph quant-ph
Casimir interaction between a sphere and a grating
我们推导出明确的表达式的Casimir能量之间的球和一维光栅，在球和光栅反射矩阵，并适用于任意材料，球半径，和光栅的几何参数。然后，我们数值计算了Casimir能量之间的金属（金）球和电介质（熔融石英）层状光栅在室温下，并探讨其依赖于球半径，光栅球分离，和横向位移。我们定量研究的相互作用，这是敏感的光栅高度和填充因子的几何依赖性，并显示如何球可以被用来作为一个本地传感器的Casimir力的几何特征。为此目的，我们主要集中在分离和球半径的光栅参数相同的顺序（这里的数量级为一微米）。我们还研究了横向分量的Casimir力，由于没有平移不变性。我们比较我们的结果与邻近力近似（PFA）内获得的结果。当仅应用于球时，PFA高估了吸引相互作用的强度，并且我们发现球-光栅中的差异比球-平面几何中的差异更大。另一方面，当PFA应用于球体和光栅时，它提供了对精确结果的更好估计，这仅仅是因为低估了单个光栅的影响，从而导致误差的部分补偿。
2015-12-17 quant-ph
The Reality of Casimir Friction
超过35年的时间里，理论家们一直在研究量子或卡西米尔摩擦，当两个光滑的物体相互横向移动时，会发生这种摩擦，由于量子电磁涨落而产生摩擦耗散力，这打破了时间反演对称性。这些力通常非常小，除非物体几乎接触，因此从未观察到这种效应，尽管横向卡西米尔力已被观察到波纹表面。部分由于缺乏与现象的联系，平行板之间或可极化原子与金属板之间的摩擦力的理论预测差异很大。在这里，我们回顾了这些计算的历史，表明理论共识正在形成，并提供了一些希望，它可能是实验证实这种现象的耗散量子电动力学。
2016-04-28 hep-th quant-ph
Calculating Casimir interactions for Periodic Surface Relief Gratings using the C-Method
我们发展了一种计算周期系统中涨落引起的相互作用的形式。该方法将散射理论与电磁光栅研究中的C方法相结合，适用于计算包含表面起伏光栅的Casimir力。我们应用所开发的技术，以获得简单的1-D正弦光栅的能量和横向力。使用这种形式主义，我们推导出已知的渐近表达式，以前通过微扰近似。在近距离分离，我们的数值结果匹配的邻近力近似和其第一次修正使用的衍生物展开。
2014-04-09 quant-ph
Fourth order perturbative expansion for the Casimir energy with a slightly deformed plate
本文应用微扰方法计算了3+1维无质量实标量场的Casimir能量，并在两个表面上满足Dirichlet边界条件。其中一个表面被假定为平坦的，而另一个表面对应于由平面镜的单个函数$η$描述的小变形。在变形$η$中进行了四阶微扰展开，并将结果应用于平面前波纹镜Casimir能量的计算。我们还重新考虑在这种扩展的背景下的邻近力近似。
2012-11-08 hep-ph hep-th quant-ph
Hide it to see it better: a robust setup to probe the thermal Casimir effect
我们描述了一个Casimir设置由两个对齐的正弦波纹镍表面，其中之一是“隐藏”的薄不透明层的金与平坦的暴露表面。金层充当低通滤波器，其允许利用当前可用的卡西米尔装置清晰地观察波纹之间有争议的热卡西米尔力。所提出的测量方案，基于Casimir力的相位相关调制，不需要对装置进行静电校准，并且不受表面的光学性质的知识的不确定性的影响。该方案应允许在文献中提出的热卡西米尔效应的替代理论处方之间的明确区分。
2014-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometry Dependence of Casimir Forces beyond the Proximity Approximation
宏观物体之间的卡西米尔相互作用受到它们的几何特征（如形状和方向）以及它们的材料性质的强烈影响。几何效应通常从邻近近似（PA）获得。在这里，我们提出了一个路径积分量子化的电磁场在变形的金属表面的存在。根据所产生的有效作用，可以在没有PA的情况下计算表面之间的卡西米尔力。对于波纹表面的力获得扰动小变形和一般变形振幅的数值方法。对于一般的介质材料与平坦表面的路径积分为基础的推导的Lifshitz理论的概述，指向一个可能的方法来研究变形和材料性能的综合影响。
2003-11-19 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Sign inversion in the lateral van der Waals force
我们考虑一个单一的轻微突起在一个完美的导电平面，并研究范德瓦尔斯（vdW）之间的相互作用，这个表面和一个中性的极化粒子。当突起足够光滑时，使得邻近力近似（PFA）很好地适用，对于颗粒距平面的固定距离，侧向vdW力总是指向突起。另一方面，通过使计算有效超越PFA，我们表明，非平凡的几何效应时，我们认为一个各向异性的颗粒，并操纵的特征宽度的突起和固定的粒子平面距离之间的比率。我们预测，随着这个比例的减小，在横向vdW力的符号反转可以发生，在这个意义上说，而不是指向突起，在某些情况下，横向力指向相反的方向。此外，我们表明，即使当这样的符号反转的横向vdW力不会发生一个单一的突起，它可以出现时，两个或更多的突起放在一起，区分符号反转起源于个人或集体的影响。此外，我们表明，所有这些效果都有其经典的对应物，涉及一个中性粒子的永久电偶极矩。这种几何效应的预测的横向vdW力可能是相关的一个更好的控制粒子和波纹表面之间的相互作用在经典和量子物理。
2022-06-08 quant-ph
The Casimir-Polder potential in the presence of a Fock state
使用激发态的原子表面力有许多引人注目的应用，包括排斥力和横向力。然而，这些国家可能是脆弱的，难以准备。在这里，我们报告了一个明确的正常模式为基础的计算的Casimir-Polder势之间的基态原子和非色散表面的存在下的外部量子化场。尽管我们考虑的是基态原子，但我们得到的势与激发态Casimir-Polder力的势具有某些共同的特征。我们的工作提供了一个物理上透明和直观的图片驱动Casimir-Polder电位，以及扩大以前的调查，提供分析结果，完全包括延迟，以及适用于任何选择的相互对齐的原子的偶极矩，外部场，和表面法线。
2018-05-29 quant-ph
Casimir-Lifshitz force between moving plates at different temperatures
在[New J. Phys. 11，033035（2009）]中发现了以任意恒定速度彼此平行移动的两个板之间的零温度Casimir-Lifshitz力。这里的解决方案是推广到的情况下，板在不同的温度。Casimir-Lifshitz力通过计算电磁应力张量获得，使用Antezza等人[Phys.Rev.A77，022901（2008）]针对不同温度下的非移动板采用的方法。作用在平板上的垂直力有来自量子真空和热辐射的贡献;这两种贡献都受到运动的影响。除了垂直力之外，来自运动板的热辐射还产生了卡西米尔-李夫希茨力的横向分量，这是一种没有量子真空贡献的效应。零温度的结果被再现，特别是不存在的量子真空摩擦板之间。
2009-05-11 quant-ph
Probing the Strong Boundary Shape Dependence of the Casimir Force
通过电磁场的路径积分量子化，研究了形变金属板的Casimir能量与几何的关系。本文首次给出了由平板和波纹板组成的非平凡几何中形变引起的Casimir能量δ \cal E变化的完整解析结果。我们的结果表明，δ \cal E作为平均板距H与板长λ之比的函数，有一个有趣的交叉：对于λ \ll H，我们发现{ \em较慢}的衰减\sim H^{-4}，与通常使用的范德华力成对求和预测的H^{-5}行为相比，后者仅对λ \gg H有效。
2001-11-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
