Note on Energy Shifts of Oscillators in Blackbody Radiation
本文基于场-振子系统总能量与折射率的关系，计算黑体辐射中振子的能量移动，验证了高温下能量与自由能移动分别按-T^2和+T^2变化的已知结果。
2025-10-23 quant-ph
Quantum Driven Dissipative Parametric Oscillator in a Blackbody Radiation Field
我们考虑一般的开放系统问题的带电量子振荡器限制在谐波陷阱，其频率可以任意调制的时间，相互作用的非相干量子化（黑体）辐射场和任意相干激光场。我们假设振荡器最初与其环境处于热力学平衡，系统和环境的非因式初始密度矩阵，并且在$t=0$处，频率的调制、与非相干辐射和相干辐射的耦合被打开。随后的动力学，由黑体辐射和激光场的存在引起，是在影响功能方法的框架内研究的。这种方法允许在\emph{analytic closed formulae}中结合在任何温度下的黑体辐射及其零点波动的非马尔可夫特性以及制冷剂-环境相互作用的非马尔可夫特性。得到了量子涨落协方差矩阵元素和约化密度算符的时间演化表达式。
2013-12-27 quant-ph
Blackbody radiation shift in a 43Ca+ ion optical frequency standard
基于43 Ca+光频标的前景，我们计算了4s_1/2-3d_5/2时钟跃迁的黑体辐射（BBR）位移，它是不确定度预算的主要组成部分。计算基于相对论全阶单-双方法，其中Dirac-Fock波函数的所有单和双激发都包括在微扰理论的所有阶次中。对主要贡献进行了额外的计算，以评估一些遗漏的高阶修正和估计最终结果的不确定性。对于该转变获得的BBR移位为0.38（1）Hz。计算了3d_5/2能级的张量极化率，并对其不确定度进行了评定。我们的结果与其他计算进行了比较。
2007-09-03 quant-ph
Blackbody radiation with compact and non-compact extra dimensions
最近，人们分析了具有非紧额外维的平坦空间中的黑体辐射问题。在本文中，我们重新分析这个问题与紧凑（和非紧凑）额外的维度在平坦的空间，以观察这种方法的后果后，维恩的位移和斯特凡-玻尔兹曼定律。
2011-11-11 hep-th quant-ph
Lorentz Transformation of Blackbody Radiation
本文给出了温度T时黑体辐射光谱分布的洛伦兹变换的简单计算。这里我们强调T是黑体静止坐标系中的温度，并且不改变。这样，我们就避免了温度如何变化这个令人困惑的问题。我们表明，明确的计算，在零温度下的光谱分布是不变的。在有限温度下，我们发现在2.7的讨论中熟悉的众所周知的结果！K宇宙辐射。
2013-10-11 physics.optics quant-ph
Attractive Optical Forces from Blackbody Radiation
热物体周围的黑体辐射引起附近原子和分子的能级的交流斯塔克位移。这些位移大致与温度的四次方成正比，并引起一个力随着与物体距离的三次方衰减。我们明确地计算了基态氢原子的黑体吸引光偶极力。令人惊讶的是，这种力可以超过排斥辐射压力，并且实际上以比重力更强的力将原子逆着辐射能量流拉向表面。我们研究了热尘埃粒子云中氢的“黑体力”对引力的支配作用。这种被忽视的力似乎与各种天体物理学场景有关，特别是因为类似的结果适用于广泛的其他宽带辐射源。
2013-07-26 astro-ph.SR quant-ph
The Blackbody Radiation in D-Dimensional Universes
在具有$D$空间维度的宇宙中分析黑体辐射。在超球坐标系下，利用适合于宇宙的经典电动力学，证明了谱能量密度和总能量密度对宇宙的维数是敏感的.文氏位移定律和Stefan-Boltzmann定律得到了适当的推广。
2005-09-30 hep-th quant-ph
The biparametric Fisher-Rényi complexity measure and its application to the multidimensional blackbody radiation
我们引入了一般概率分布的双参数Fisher-Rényi复杂性测度，并讨论了它的性质。这个概念由两个类熵分量（Rényi熵和双参数Fisher信息）组成，推广了基本的Fisher-Shannon测度和Fisher-Rényi型的复杂度量化器.然后，我们说明了这个概念的有用性进行信息理论分析的光谱能量密度的$d$维黑体温度$T$。证明了该量子系统的双参数Fisher-Rényi测度具有普适性，即它不依赖于温度，也不依赖于任何物理常数（例如，普朗克常量，光速，玻耳兹曼常量），但只在空间维度$d$上。此外，当$d$增加时，它减小，但对于固定的$d$和变化的参数，它表现出非平凡的行为，这在某种程度上带来了黑体$d$维密度分布的非标准结构。
2017-04-27 quant-ph
Measuring Temporal Photon Bunching in Blackbody Radiation
来自热黑体辐射体（如恒星）的光在足够短的时间尺度上表现出光子聚束行为。然而，与可用的检测器带宽，这种聚束信号是难以直接用于强度干涉测量与天文学中的足够的统计。在这里，我们提出了一种实验技术，以增加在黑体辐射的光子聚束信号通过光谱过滤的光源。我们的测量揭示了强烈的时间光子聚束在光从黑体辐射，包括太阳。这样的滤波技术可能会恢复强度干涉测量作为天文学工具的兴趣。
2014-04-04 astro-ph.IM quant-ph
Blackbody Radiation Noise Broadening of Quantum Systems
量子系统的精确测量通常寻求探测或必须考虑与黑体辐射的相互作用。在过去的几十年里，人们对AC Stark位移和受激态转移给予了极大的关注。对于处于热力学平衡的黑体，这两种效应取决于普朗克谱各模光子数的期望值。在这里，我们探讨如何平衡黑体的光子数方差一般会导致量子系统的能级的参数展宽，这是成反比的黑体体积的平方根。我们考虑了两种情况下的效果，这是潜在的高度敏感的这种加宽：里德伯原子和原子钟。我们发现，即使在黑体体积小到1\，cm $^3$，这种效果是不可能有意义的过渡线宽的贡献。
2021-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Measurements of blackbody radiation-induced transition rates between high-lying S, P and D Rydberg levels
本文报道了利用混合场电离和状态选择性退泵技术测量磁光阱中铷原子高（n>60）S、P和D里德堡能级间黑体辐射诱导跃迁率的实验结果。我们的研究结果表明，在主量子数的明确定义范围内，测量的跃迁速率与理论有显著的偏差。我们假设，这些偏差的最可能的原因是一个修改后的黑体光谱内的玻璃细胞中形成的磁光阱，我们测试这个假设通过安装电极，以创建一个额外的微波腔周围的细胞。从结果中，我们得出结论，它应该是可能的，使用这样的外部腔来控制和抑制黑体辐射诱导的过渡。
2021-11-30 physics.atom-ph quant-ph
Blackbody Radiation in $q$-deformed Statistics
更一般的正则系综，产生广义统计或$q$ -变形统计，可以代表现实的情况比理想的，与适当的参数设置。本文从$q$变形统计的观点研究了黑体辐射的普朗克定律、Wein辐射公式和Rayleigh-Jeans辐射公式。我们发现，黑体能谱曲线对于一个给定的温度$T$对应于不同的$q$值彼此不同：峰值的位置（即$ν_m$）的能量分布$u_ν$（对应于不同的$q$）移向更高的$ν$更高的$q$。从$q$变形的Wein位移定律中，我们发现当变形参数$q$从$1.0$（未变形）变化到$1.1$（变形）时，$λ_m T$从$0.0029~\rm{m~K}$变化到$0.0017~\rm{m~K}$.
2017-06-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Blackbody radiation shift in 87Rb frequency standard
原子钟的运行一般在室温下进行，而秒的定义是指原子在绝对零度下的时钟跃迁。这意味着，时钟的过渡频率应在实践中进行校正的有限温度的影响，其中的主要贡献者是黑体辐射（BBR）的位移。实验测量的BBR位移是困难的。本文用相对论全阶方法计算了~（87）Rb基态超精细微波跃迁的黑体辐射位移，并对计算结果的准确性进行了详细的评价。特别注意准确地考虑到高度激发态的贡献。我们对斯塔克系数的预测值k_S=-1.240（4）\times 10^{-10} \text{Hz/(V/m)}^{2}比以前的计算精确三倍[1]。
2010-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Blackbody radiation shift assessment for a lutetium ion clock
我们测量的动态差分标量极化率在10.6 $μ$ m的两个候选人的时钟转换在$^{176}\mathrm{Lu}^+$。计算了300 K时$^1S_0 \leftrightarrow {^3D_1}$和$^1S_0 \leftrightarrow {^3D_2}$跃迁的黑体辐射分数（BBR）位移分别为$-1.36\,(9) \times 10^{-18}$和$2.70 \,(21) \times10^{-17}$.前者是任何已建立的光学原子钟中最低的。
2018-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Finite size corrections to the blackbody radiation laws
本文研究了有限尺寸空腔中黑体的辐射。对于一个给定的几何形状，我们使用半经典的技术来获得明确的表达修改后的普朗克和Stefan-Boltzmann的黑体辐射定律的大小和形状的函数的腔。我们确定的参数范围（温度，尺寸和形状的腔），这些影响是可访问的实验验证。最后，我们讨论了我们的研究结果在物理学的宇宙微波背景和声致发光的潜在应用。
2008-08-07 astro-ph cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
A Possible Anisotropy in Blackbody Radiation Viewed through Non-uniform Gaseous Matter
复标量场的非定域规范对称性可以推广到旋量场。A13，1265（1998）; hep-th/9902020）。相应的协变拉格朗日密度产生了一个新的，非局域量子电动力学。在这封信中，我们表明，作为这种新的QED的结果，通过气态物质观察到的黑体辐射似乎显示出与普朗克公式的轻微偏差，并提出了一个实验测试来检查这种效果。我们还表明，在这种气体物质分布的不均匀性导致（表观）空间各向异性的黑体辐射。
1999-06-07 astro-ph hep-th quant-ph
Detecting Acoustic Blackbody Radiation with an Optomechanical Antenna
纳米机械系统通常嵌入在宏观环境中，其中热噪声的来源很难精确定位。我们设计了一个氮化硅膜光机械谐振器，使其热噪声是由一个空间上定义良好的远程宏观浴声学驱动。该浴槽充当声学黑体，通过硅衬底发射和吸收声辐射。我们的光学机械系统作为一个敏感的探测器的黑体温度和光声成像。我们证明了纳米机械模式温度是由黑体温度，而不是由本地材料的谐振器的温度。我们的工作为光力学测温和其他量子光力学实验以及量子信息中的声学通信提供了一条减轻自热效应的途径。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Blackbody-radiation-assisted molecular laser cooling
在离子阱中，分子离子的平移运动可以通过与激光冷却的原子离子的库仑相互作用而被有效地冷却到低于100 mK的温度。然而，内部振转态的分布在几十秒内与通常高得多的环境温度达到热平衡。我们考虑这样的内部热的旋转冷却的概念，但冷却异源双原子分子离子。该方案依赖于从几个特定旋转能级到"暗态“的光泵浦与黑体辐射介导的旋转粒子数再分布的组合。
2002-06-19 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
High accuracy correction of blackbody radiation shift in an optical lattice clock
我们已经确定了黑体辐射在锶中的$5s^2$ $^1$ S $_0$ -- $5s5p$ $^3$ P $_0$时钟跃迁上引起的频移。以前它的不确定性限制了锶晶格钟的不确定性为$1\times10^{-16}$。现在，与黑体辐射位移校正相关的不确定性转化为室温下的$5\times 10^{-18}$相对频率不确定性。我们的评估是基于两个时钟状态的差分直流极化率的测量和使用此值和其他原子属性的实验数据的动态贡献的建模。
2012-10-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Thermalization of the Lipkin-Meshkov-Glick model in blackbody radiation
在最近的工作中，我们已经推导出简单的Lindblad为基础的方程的热化系统与热库。在这里，我们将这些方程的Lipkin-Meshkov-Glick模型（LMG）与黑体辐射接触，并分析参与热化过程中的偶极矩阵元素。我们发现，热化可以是完全的，只有当密度是足够高的，而在低密度的限制，系统热化部分，即在希尔伯特子空间的总自旋有一个固定的值。在这个制度中，在各向同性的情况下，我们评估的特征热化时间分析，并表明，它发散与系统的大小对应的临界点和铁磁区域内。非常有趣的是，在零温度下的热化时间发散与系统的大小只有平方，而量子绝热算法，旨在找到相同的系统的基态，意味着所需的绝热时间的立方发散。
2017-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Size of Compact Extra Dimensions from Blackbody Radiation Laws
本文将Stefan-Boltzmann和Wien位移定律推广到由4个非紧维和$D-4$紧维组成的$D$维流形$ R^{1,3}$ x $T^{D-4} $ .电磁场被假定为遍及所有的紧凑和非紧凑的维度。特别地，总辐射功率变为$ R(T) = σ_B T^4 + σ_D (a) \, T^D $，其中$a$是紧凑额外维度的大小。对于弦论预测的$D=10$和M理论预测的$D=11$，结果与$a$高达2 x $10^{-7}$ m的实验数据一致。
2014-04-28 hep-ph hep-th quant-ph
Observation of Blackbody Radiation Enhanced Superradiance in ultracold Rydberg Gases
当激发原子的特征尺寸小于发射光子的波长时，激发原子的系综可以在被称为超辐射的过程中集体同步发射光。潜在的超辐射强烈依赖于原子系综周围的电磁（光子）场。来自$300\,$ K黑体辐射（BBR）的微波光子的高模式密度显著地增强了里德伯态到相邻态的衰变速率，从而实现了裸真空诱导自发衰变不可能实现的超辐射。在这里，我们报告的超冷里德伯原子嵌入在室温光子浴超辐射的观察。在自由空间中直接测量了铯原子里德堡$|nD\rangle$到$|(n+1)P\rangle$超辐射衰变（$n$是主量子数）的时间演化。理论模拟证实了大里德堡系综中BBR增强的超辐射。我们证明了里德伯原子之间的范德华相互作用改变了超辐射动力学，并修改了超辐射的标度。在静态电场的存在下，我们发现超辐射变慢，可能是由于多体相互作用引起的退相。我们的研究提供了深入了解耦合到热BBR的相互作用原子的多体动力学，并可能通过集体，耗散的光子-原子相互作用在微波频率下打开黑体测温的设计路线。
2021-04-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic clocks with suppressed blackbody radiation shift
我们开发了一种非标准的原子钟概念，其中黑体辐射位移（BBRS）及其温度波动可以显着抑制（由一到三个数量级）独立于环境温度。该抑制基于以下事实：在具有暴露于相同热环境的两个可访问时钟跳变（具有频率v1和v2）的系统中，存在基本上不受BBRS影响的“合成”频率v_{syn}（v1-e12 v2）。作为一个例子，它表明，在离子171 Yb+的情况下，有可能创建一个时钟，其中BBRS可以被抑制到10^{-18}的分数级在一个宽的间隔接近室温（300 \pm 15 K）。我们还提出了一种实现我们的方法与稳定到两个频率V1和V2的光学频率梳发生器的使用。这里，频率v_{syn}作为梳状谱的分量之一生成，并且可以用作原子标准。
2011-03-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Precision calculation of blackbody radiation shifts for optical frequency metrology
我们发现三种IIIB族二价离子B+、Al+和In+在ns^2 1 S 0- nsnp 3 P0时钟跃迁中具有非常小的黑体辐射（BBR）位移。在相同温度下，这些离子的BBR分数位移至少比任何其他现有或拟议的光频标准的BBR分数位移小10倍，并且小于Sr时钟位移的0.3%。我们已经开发了一种混合配置相互作用+耦合集群方法，提供了准确的治疗，在这样的离子相关校正，认为所有相关的国家在相同的系统的方式，并产生严格的上限的最终结果的不确定性。在T= 300 K时，我们将BBR对Al+时钟的分数频率不确定度的贡献减少到4 \times 10^{-19}。我们还将室温下B+和In+的不确定度降低到10^{-18}水平，以促进这些系统在计量和量子传感方面的进一步发展。这些不确定性接近目前提出的光学原子钟的可行精度的最新估计。
2011-11-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ytterbium in quantum gases and atomic clocks: van der Waals interactions and blackbody shifts
我们用2%的不确定度估算了Yb-Yb和Yb -碱金属/Ⅱ族范德华相互作用的C_6系数。对于这样的量的唯一现有结果是对于Yb-Yb二聚体。我们的值，C_6=1929（39）a.u.，与1932（35）A.U.我们还发展了一种计算黑体辐射位移动态修正的新方法。我们计算了Yb 6s^2 ^1S_0 - 6s6p^3P_0时钟跃迁的这个量，不确定度为3.5%。这将Yb光钟在300 K至10^{-18}级的黑体辐射漂移所引起的分数不确定性降低。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Ionization of Sodium and Rubidium nS, nP and nD Rydberg atoms by blackbody radiation
本文给出了黑体辐射（BBR）电离Rb和Na里德伯原子速率的理论计算结果。在主量子数n=8-65和77、300和600 K三个环境温度下，对Na和Rb的nS、nD和nD态进行了计算。我们的计算的一个特点是，我们考虑到的贡献BBR诱导的里德堡态之间的重新分配的人口之前，光电离和场电离提取电场脉冲。所得结果表明，这些现象影响测量的电离率的大小和形状的依赖于n。计算的电离率与我们早先测量的Na nS和nD Rydberg态（n=8-20）在300 K时BBR诱导电离率的结果进行了比较。除了nS（n>15）外，其它所有态都有很好的一致性.给出了快速估算里德伯原子BBR电离率的实用解析公式。
2007-04-04 cond-mat.other physics.atom-ph physics.plasm-ph
Transportable strontium lattice clock with $4 \times 10^{-19}$ blackbody radiation shift uncertainty
本文报道了一种总系统不确定度为 $2.1 \times 10^{-18}$、黑体辐射位移不确定度低至 $4 \times 10^{-19}$ 的可搬运锶光晶格钟，并通过与铯喷泉钟比对验证了其频率测量能力，展示了其在厘米级大地测量和跨机构频率比对中的应用潜力。
2025-07-18 physics.atom-ph quant-ph
Thermalization of noninteracting quantum systems coupled to blackbody radiation: A Lindblad-based analysis
我们研究了$N$基本的，任意复杂的，量子系统，相互不相互作用，但作为电或磁偶极子耦合到黑体辐射的合奏热化。基本系统可以是完全相同的，也可以属于不同的种类，可区分的或不可区分的，位于固定位置或具有平移自由度。即使组成系统的能谱是非简并的，如我们所假设的，系综也必然呈现出能级和/或能隙的简并。我们表明，由于这些简并，热化分析进行的流行的量子光学主方程揭示了一些严重的病理，可能包括缺乏遍历性。另一方面，一致的热化方案是通过引入一个Lindblad为基础的方法，其中Lindblad运营商，而不是来自微观计算，建立作为一个operatorial基础的元素，通过施加一个细致平衡条件，并要求他们的对应关系下的一阶微扰理论评估的偶极跃迁率固定的振幅平方。由于上述的退化，这个过程遭受的基础任意性，然而，可以通过利用的事实，即非相互作用系统的合奏热化不能依赖于合奏的大小来删除。其结果是，我们提供了一个明确的分割成耗散和消相干时间的热化时间，我们推导出公式给出依赖于基本系统的能级，合奏的大小$N$，和黑体辐射的温度。
2017-06-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Blackbody radiation shift in the Sr optical atomic clock
用高精度的相对论组态相互作用+全阶方法计算了Sr原子5s^2^1S_0和5s5p^3P_0^0态的静态和动态极化率。我们的计算解释了最近实验上5s^2 ^1S_0 - 5s5p^3P_0 ^0直流斯塔克位移测量值Δα= 247.374（7）a.u. [Middelmann et. al，arXiv：1208.2848（2012）]和261（4）a.u. [Porsev和Derevianko，Phys.Rev.A74，020502R（2006）]。我们的现值是247.5 a.u.与实验结果吻合良好。我们还评估了对BBR偏移的动态校正，具有1%的不确定性; -0.1492（16）Hz。在Sr（7%）的情况下，对BBR移位的动态校正异常大，并且其显著地进入Sr光晶格时钟的不确定性预算。我们建议未来的实验，可以进一步减少目前的不确定性。
2012-10-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Anomalously small blackbody radiation shift in Tl+ frequency standard
原子钟的运行通常在室温下进行，而秒的定义是指原子在绝对零度下的时钟跃迁。这意味着，时钟的过渡频率应在实践中进行校正的有限温度的影响，其中的主要贡献者是黑体辐射（BBR）的位移。本文用组态相互作用+耦合团簇方法计算了T1 $^+$离子的$6s^2 ^1S_0$和$6s6p ^3P_0$态的极化率，发现$α_0(^1S_0)=19.6$ a. u.和$α_0(^3P_0)=21.4$ a.u.。在$300 K$处的$6s6p ^3P_0 - 6s^2 ^1S_0$ T1 $^+$跃迁的所得BBR位移为$Δν_{\rm BBR}=-0.0157(16)$ Hz。该结果表明，IIIB族的二价B+、Al+、In $^+$离子中的$^1S_0$和$^3P_0$态极化率的接近抵消[Safronova \textit{et al.}，PRL 107，143006（2011）]对于重得多的Tl $^+$继续，导致该系统的非常小的BBR位移。计算表明，BBR对Tl ~+频标300 K分数频率不确定度的贡献为$1\times10^{-18}$。我们发现，Tl+具有最小的分数BBR移位在所有现有的或建议的频率标准与Al+除外。
2012-01-31 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Blackbody radiation shift, multipole polarizabilities, oscillator strengths, lifetimes, hyperfine constants, and excitation energies in Ca+
本文采用高精度的相对论全阶微扰方法，对Ca ~+原子的性质进行了系统的研究，其中包括Dirac-Fock波函数的所有单激发、双激发和部分三激发。减少矩阵元素，振子强度，跃迁率，和寿命的水平确定为n = 7。推荐值和估计其不确定性提供了大量的电偶极跃迁。计算了Ca ~+中5s、6s、7s、8 s、4p、5 p、3d和4d态的电偶极标量极化率和4p、5 p、3d和4d态的张量极化率。开发了精确处理来自高激发态的贡献的方法，导致3 d_{5/2}静态极化率值31.8（3）a.u.与先前的计算[Arora等人，A 76，064501（2007）]。计算了室温下Ca ~+的4s - 3 d_{5/2}时钟跃迁的黑体辐射（BBR）位移为0.381（4）Hz。计算了电四极子4s-nd和电八极子4s-nf矩阵元，得到了基态多极子E2和E3静态极化率。的超精细常数A的确定为低的水平，直到n = 7。研究了~（43）Ca ~+基态超精细结构能级的二次Stark效应。这些计算提供了建议值严格评估其准确性的一些Ca+原子的性质，用于规划和分析的各种实验以及理论建模。
2010-11-27 physics.atom-ph quant-ph
Classical Planck Spectrum for Relative Thermal Radiation, Classical Zero-Point Radiation, and Scale Parameter
在这项工作中，我们得到普朗克的黑体光谱的热标量辐射包含在体积V的谐振腔中的背景下，经典力学，它提供了经典的零点电磁辐射的尺度参数，取决于外壳的几何性质和电气幅度。经典的零点电磁辐射的尺度参数与卡西米尔力的实验测量相关联，但我们表明，理论上其值为已知的辐射腔，接近黑体的普朗克常数的顺序的数值。
2019-07-27 physics.class-ph quant-ph
Noncommutative Derivation of the Planck's Radiation Law
针对普朗克最初提出的简谐振子能量量子化未考虑非零基态能量的不完备问题，该研究在非对易框架下描述谐振子，使非零基态能量自然产生，更新了普朗克量子理论并使其与1925年的量子力学相容。
2023-04-04 quant-ph
Tackling the blackbody shift in a strontium optical lattice clock
光学时钟的一个主要障碍是由于黑体辐射引起的频移。我们讨论如何可以解决这个问题，在一个光晶格时钟，在我们的情况下87-Sr：首先，通过测量的直流斯塔克移位的时钟过渡，其次，通过询问原子在低温环境中。这两种方法都依赖于在探测周期内将超冷原子传输几厘米。我们评估了这种机械移动光晶格的方法，并得出结论，在300 ms内将原子传输到50 mm以上是可行的。通过这种传输，直流斯塔克位移测量将允许通过改进迄今为止仅从原子结构计算中得知的位移系数，将黑体辐射对室温下分数不确定度的贡献降低到2 * 10^-17以下。我们建议在77 K的低温环境中，在10^-18秒内将这种贡献减少到几分之一。
2010-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Coherent dynamics of Rydberg atoms in cosmic microwave background radiation
由冷黑体辐射激发的里德伯原子在几十皮秒的时间尺度上显示出长寿命的量子相干性。通过求解无自由参数的非马尔可夫运动方程，得到了密度矩阵的时间演化，并证明了黑体诱导的时间相干性在时间分辨荧光中表现为缓慢衰减（100 ps）的量子拍频.一个分析模型显示了原子本征态之间的能量分裂，跃迁偶极矩和辐射的相干时间的相干动力学的依赖性。实验检测的荧光信号从一个被困的合奏$10^8$里德伯原子进行了讨论，但目前在技术上是具有挑战性的，需要CMB放大有点超出目前的做法。
2013-12-20 physics.atom-ph quant-ph
Evaluation of a $^{88}$Sr$^+$ optical clock with a direct measurement of the blackbody radiation shift and determination of the clock frequency
本文评估单离子 $^{88}$Sr$^+$ 光钟，运行中直接估计黑体辐射有效温度，并对照 $^{171}$Yb$^+$ E3 钟以 $2.3\ imes10^{-17}$ 不确定度测定其绝对频率，同时验证三离子可改善短期稳定度。
2022-12-16 physics.atom-ph quant-ph
Maxwell Electromagnetic Theory, Planck's Radiation Law and Bose-Einstein Statistics
我们给出了一个例子，在这个例子中，使用经典概念来理解量子统计是可能的。这是通过研究带电物质振荡器与量子电动力学和经典随机电动力学特性的热和零点电磁场的相互作用来完成的。普朗克公式的光谱分布和能量元素$ \hbarω$的解释，而不诉诸间断。我们也展示了在没有量子假设的情况下，我们的模型计算补充了黑体辐射光谱的其他推导。
1995-12-06 quant-ph
Quantum nonlinear mixing of thermal photons to surpass the blackbody limit
几乎所有涉及线性响应材料的热辐射现象都可以通过光的半经典理论精确描述。在这里，我们超越这些传统的范例，研究非线性系统，因为我们表明，必然需要量子理论的阻尼。具体而言，我们分析了热辐射的谐振系统包含一个$χ^{(2)}$非线性介质和支持在频率$ω_1$和$ω_2\approx 2ω_1$，这两个谐振器驱动的固有的热波动的谐振。在我们的量子形式主义，我们揭示了新的可能性塑造的热辐射。我们发现，共振增强的非线性相互作用允许通过上转换的热发射的频率选择性增强，超过了众所周知的黑体限制与线性介质。令人惊讶的是，我们还发现，发射的热光表现出非平凡的统计（$g^{(2)}(0) \neq 2$）和双光子强度的相关性（在两个不同的频率）。我们强调，这些功能可以在不久的将来通过加热适当设计的非线性系统，而不需要任何外部信号。我们的工作激发了新的跨学科研究，结合了非线性光子学，量子光学和热科学领域。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
High accuracy measure of atomic polarizability in an optical lattice clock
尽管斯塔克效应是量子力学微扰理论的典型例子，也是最早观察到的光谱位移之一，但它通过黑体辐射成为现代光学原子钟中最大的不确定性来源。通过采用超冷、囚禁原子系综和高稳定度光学钟，我们以前所未有的精度描述了二次斯塔克效应。我们将镱光钟对电场（如黑体辐射）的灵敏度报告为接地和激发时钟电平的差分静态极化率：36.2612（7）kHz（kV/cm）^{-2}。由于室温黑体辐射，时钟的分数不确定度降低了一个数量级，为3 \times 10^{-17}。
2011-12-13 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Towards a black body for near-field thermal radiation
我们研究了双曲型材料之间的近场热交换，并证明这些介质能够支持宽带阻挫模式，通过光子隧道传输热量，效率接近理论极限。我们预测，双曲型材料可以被设计成完美的热发射器在纳米尺度和推导出的黑体极限的近场模拟。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Characterization of very narrow spectral lines with temporal intensity interferometry
背景：一些恒星物体除了黑体辐射外，在可见光范围内还表现出非常窄的谱线。自然激光被认为是解释沃尔夫-拉叶星中窄线的一种机制。然而，传统天文摄谱仪的光谱分辨率仍然低了两个数量级，无法验证这一假设。目的：解决星光下窄光谱辐射的线宽问题。研究方法：光谱滤波与单光子级时间相关测量的组合通过将线宽测量移动到时域来打破波长色散光谱仪的分辨率限制。结果如下：我们在实验室实验中证明，时间强度干涉法可以确定一个20 MHz宽的多普勒展宽的激光线宽，并确定在黑体辐射背景的相干激光的贡献。
2016-07-20 astro-ph.IM quant-ph
Fermi's golden rule for $N$-body systems in a black-body radiation
本文综述了$N$ -体偶极（磁或电）与黑体辐射弱相互作用系统的费米黄金法则的计算。利用60年代提出的黑体辐射的磁场或电场关联函数，我们导出了跃迁率的一般公式，并研究了它的极限区、全相干区和全非相干区。
2016-09-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Nonlinear wave propagation in large extra spatial dimensions and the blackbody thermal laws
本文在仅含不变量$\u2702$的非线性电动力学框架下研究高维非线性波传播，推导了背景电场下黑体辐射的推广谱分布、Stefan-Boltzmann定律等，发现频谱各向异性，还分析了长波区、Wien位移律及相关热力学量。
2024-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
