Calculation of the Casimir force between Ge test bodies in different theoretical approaches
本文计算了忽略和包含自由载流子的Ge平板与Ge球面透镜之间的Casimir力。计算包括载体使用德鲁德，等离子体和扩散模型。结果表明，等离子体和Drude模型导致几乎相同的计算结果，而使用扩散模型得到的结果被夹在与忽略的载流子和载流子所描述的等离子体或Drude模型之间。
2009-02-26 quant-ph
Systematic Correction for "Demonstration of the Casimir Force in the 0.6 to 6 micrometer Range"
提出了一种新的系统修正卡西米尔力测量的结果，并应用于一个实验，是在十多年前进行的。这种修正使实验结果与金属板介电常数的Drude模型符合得很好。该系统是由于机械振动或倾斜或位置测量不确定性引起的板之间的距离的时间依赖性波动，并且类似于板粗糙度的校正。
2010-07-24 cond-mat.other 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
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
Demonstration of the Casimir force between ferromagnetic surfaces of a Ni-coated sphere and a Ni-coated plate
利用动态原子力显微镜研究了两个铁磁界面之间的Casimir相互作用。实验数据被发现是在很好的一致性与预测的Lifshitz理论结合等离子体模型的方法的磁性边界面。它示出，对于磁性材料的假设补丁电位的作用是相反的，所需的数据与德鲁德模型的和解。
2013-03-29 cond-mat.other quant-ph
Computation of Casimir forces for dielectrics or intrinsic semiconductors based on the Boltzmann transport equation
在经典Boltzmann输运方程的背景下考虑漂移载流子和行进电磁波之间的相互作用，以计算具有小电荷载流子密度的介质（包括半导体和本征半导体）之间的Casimir-Lifshitz力。我们扩大后，我们以前的工作[物理。{ \bf 101}，163203（2008）]，并在一定程度上详细推导该理论中的频率相关反射振幅，并计算平行板配置的相应Casimir自由能。本文批判性地讨论了热力学能斯特定理在Casimir物理中的证明问题，并明确地证明了我们的理论满足该定理。最后，我们展示了如何漂移载流子的理论连接到以前的计算卡西米尔力使用空间色散的材料边界。
2008-12-02 quant-ph
Analytical and Numerical Demonstration of How the Drude Dispersive Model Satisfies Nernst's Theorem for the Casimir Entropy
鉴于目前的讨论的主题，作出努力，以显示非常准确的分析和数值的德鲁德色散模型，假设在零温度下的松弛是非零的（这是杂质存在的情况下），给出一致的结果在低温下的卡西米尔自由能。具体地说，我们发现自由能基本上由两项组成，一项与T^2成比例，另一项与T^2 {5/2}成比例。这两个项都在T -> 0时产生零卡西米尔熵，因此符合能斯特定理。
2007-12-24 hep-th quant-ph
Observation of reduction in Casimir force without change of dielectric permittivity
提供了额外的信息上的效果的显着（高达35%）减少的幅度之间的卡西米尔力的Au涂层的球体和氧化铟锡膜，这是观察后，后者的UV处理。这种效应的一个显著特点是，减少是不伴随着相应的变化的介电常数，直接椭圆偏振测量证实。的测量数据进行了比较与计算使用Lifshitz理论。它表明，未处理的样品的数据是在一个非常好的协议与理论考虑到自由载流子在氧化铟锡。UV处理样品的数据不包括考虑自由载流子获得的理论结果。这些数据被发现是在一个非常好的协议与理论忽略了自由载流子在氧化铟锡膜。通过与其它相关实验的比较，讨论了铟锡氧化物从金属态到介电态的相变对观测结果的可能理论解释。
2012-02-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Universal experimental test for the role of free charge carriers in thermal Casimir effect within a micrometer separation range
我们提出了一个通用的实验来测量之间的差分Casimir力的Au涂层球和两个半的结构板覆盖有P掺杂的Si覆盖层。覆盖层中自由载流子的浓度选择为略低于临界浓度，或发生从电介质到金属的相变。结构板的一半是绝缘的，而另一半是由黄金制成的。对于前者，我们考虑两种不同的结构，一种由体高电阻率Si和另一种由体高电阻率Si随后的二氧化硅层组成。微分Casimir力计算内的Lifshitz理论使用四种方法，已在文献中提出的自由载流子的作用，在金属和介电材料与量子涨落相互作用。根据这些方法，Au在低频率下由Drude或等离子体模型描述，而在室温下介电材料中的自由载流子被考虑或忽略。它示出的差分Casimir力的值，在微米分离范围内使用这四种方法计算，是广泛不同的彼此，可以很容易地区分实验。结果表明，对于所有的方法的差分卡西米尔力的热分量是足够大的直接观察。估计了该实验中可能存在的误差和不确定性，并讨论了它对量子涨落理论的重要性。
2017-05-10 cond-mat.other quant-ph
Demonstration of an Unusual Thermal Effect in the Casimir Force from Graphene
我们报告精确测量的梯度的Casimir力之间的Au涂层的球体和石墨烯片沉积在二氧化硅板。测量数据与精确的理论进行比较，使用的狄拉克模型的框架中发现的极化张量，包括非零化学势和能隙的石墨烯样品的影响，没有拟合参数。实验和理论之间的非常好的协议证明了异常大的热效应在分离低于1妈妈，这是从来没有观察到的传统的3D材料。因此，实验证实，对于石墨烯，有效温度是由费米速度而不是由光速决定的。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of slab thickness on the Casimir force
我们计算了由本征和掺杂硅制成的具有不同载流子浓度的有限厚度板之间的卡西米尔力，并将结果与金板的结果进行了比较。我们使用Drude和等离子体模型来描述掺杂硅中载流子的介电函数。我们讨论了实验测试这些模型的适当性的可能性。我们还研究了有限厚度对$VO_2$的影响，这是最近提出的卡西米尔效应测量测试的金属-绝缘体转变。
2008-02-04 hep-th quant-ph
Quantized Casimir Force
研究了在强垂直磁场作用下二维电子系统的量子霍尔效应。在大的间隔（d）极限下，延迟效应是必不可少的，我们发现：i）卡西米尔力以3 \hbar c α^2/（8π^2 d^4）为单位量子化; ii）对于具有相同类型载流子的反射镜，卡西米尔力是排斥力，而对于具有相反类型载流子的反射镜，卡西米尔力是吸引力。因此，卡西米尔力的符号在双极材料如石墨烯中是电可调的。当一个反射镜是处于填充因子ν=0量子霍尔态的电荷中性石墨烯系统时，卡西米尔力被抑制。
2012-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
New features of the thermal Casimir force at small separations
不同温度下的热Casimir力的差异在真实金属之间示出的增加与分离距离的减小。这为证明卡西米尔力的热依赖性提供了新的机会。两个配置的两个平行的板和一个球以上的板被认为是。热卡西米尔力的理论描述的不同方法，导致不同的可测量的预测。
2003-02-20 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
Possible resolution of the Casimir force finite temperature correction "controversies"
通过考虑扩散对金属和半导体中载流子的外电场响应的影响，证明Bostrom和Sernelius提出的有限温度修正需要进行实质性的修正，而对于良导体则没有大的修正。显然违反热力学第三定律的各种建议的温度修正卡西米尔力也得到解决。最后计算了德拜屏蔽对纯锗表面间静电定标的影响
2008-01-08 quant-ph
How to modify the van der Waals and Casimir forces without change of dielectric permittivity
提出了一个测量Au球与两个不同杂质半导体平板间Casimir力及其梯度的新实验。选择板中载流子的浓度略低于和高于发生莫特-安德森绝缘体-金属转变的临界密度。我们计算的Casimir力和Casimir压力的变化，由于绝缘体-金属的转变，使用标准的Lifshitz理论和现象学的方法忽略了自由载流子的绝缘体材料的介电常数的贡献（这种方法最近支持的测量数据的几个实验）。它表明，对于特殊选择的半导体材料（S-或Se-掺杂的Si，B-掺杂的金刚石）的计算结果，使用这两种理论方法显着不同的预测效果是很容易检测到使用现有的实验室设置。在这种情况下，现象学方法的预测得到证实，这将打开机会，修改范德华力和卡西米尔力几乎没有改变的室温介电常数。
2012-08-29 cond-mat.other quant-ph
Modifying the Casimir force between indium tin oxide film and Au sphere
我们提出了完整的实验结果上测量的Casimir力之间的Au涂层的球体和未经处理的，或者，UV处理的氧化铟锡薄膜沉积在石英基板上。在高真空室中使用原子力显微镜进行测量。对测量系统进行静电校准。对系统偏差进行了特殊分析，并介绍了校准参数的相应修正。校正后的参数没有文献中讨论的异常。Casimir力的实验数据，从两个测量集为未经处理的和UV处理的样品。实验误差在95%置信水平下确定。它表明，紫外线处理的ITO板的结果在卡西米尔力的大小显着降低（从21%到35%，取决于分离）。然而，未处理的和UV处理的样品的介电常数的虚部的椭圆偏振测量没有揭示任何显着的差异。的实验数据进行了比较计算的Lifshitz理论的框架。它被发现，未处理的样品的数据是在一个非常好的协议与理论结果，考虑到在ITO膜中的自由载流子。对于UV处理的样品，数据排除了考虑自由载流子获得的理论结果。这些数据是在一个非常好的协议与计算忽略自由载流子的贡献。根据所提供的解释，这是由UV处理引起的ITO膜从金属态到介电态的相变引起的。在纳米技术中发现的现象可能的应用进行了讨论。
2012-01-26 quant-ph
A knob to tune the Casimir-Lifshitz force with gapped metals
本研究从理论上探讨了 La$_3$Te$_4$ 基带隙金属系统中的有限温度 Casimir-Lifshitz 相互作用，证明通过调节偏离化学计量比效应可控制该力的量级甚至符号，并预测了其对原子力显微镜实验中 Casimir 力的可测量修正。
2023-07-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Control of the Casimir force by the modification of dielectric properties with light
利用光脉冲对镀金球与单晶硅膜之间的Casimir力进行了实验验证。特别设计和制造的硅膜照射514 nm的激光脉冲的5毫秒宽度在高真空导致的电荷载流子密度的变化。在激光辐射的存在和不存在下的卡西米尔力的差异通过原子力显微镜测量作为在不同功率的吸收光下的分离的函数。在不同的测量中，在100 nm的间隔处测量的力差的总实验误差从10%到20%不等。实验结果进行了比较与理论计算使用Lifshitz理论在零和实验室温度。当光入射时，主要由载流子浓度的不确定性确定的总理论误差在小于140 nm的分离处约为14%。在实验室温度下，实验数据与Lifshitz理论是一致的，如果静态介电常数的高电阻率的Si在没有光被假定为是有限的。如果直流电导率的高电阻率硅在没有光的情况下被纳入模型的介电响应，在非零温度的Lifshitz理论被证明是实验不一致的95%的置信度。通过电荷载流子密度的变化来修改卡西米尔力的现象是Lifshitz理论在从纳米技术和凝聚态物理到基本相互作用理论的领域中对实际材料的应用的主题。
2007-07-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reply to "Comment on 'Anomalies in electrostatic calibrations for the measurement of the Casimir force in a sphere-plane geometry'"
在最近的评论中，Decca等人[Phys. Rev. A 79，026101（2009）; arXiv：0809.3576]讨论了我们最近在Phys. Rev. A 78，036102（R）（2008）; arXiv：0812.0028中报告的异常的起源。在这里，我们重申我们的观点，证实了他们的考虑，定量的几何和静电特性的导电表面（一个主题没有明确讨论的文献，直到最近）是至关重要的评估的精度和准确性的Casimir力的演示和推导有意义的限制存在的Yukawian组件可能叠加到牛顿引力相互作用。
2009-03-05 cond-mat.mtrl-sci hep-ph 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
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
Casimir interactions between two parallel graphene sheets carrying steady-state drift currents
University of South Florida（南佛罗里达大学）
本研究探讨了石墨烯片间因稳态漂移电流引起的Casimir相互作用，发现漂移电流导致垂直方向的排斥修正和横向力，影响Casimir力的调控。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lateral Casimir-Polder force with corrugated surfaces
我们导出了作用在波纹表面上的基态原子上的横向Casimir-Polder力，其振幅达到一阶。我们的计算是基于散射的方法，它考虑到非镜面反射和偏振混合的电磁量子涨落撞击实际材料。我们比较了我们的一阶精确结果与两种常用的近似方法。我们发现，邻近力近似（大波长）高估了横向力，而成对求和的方法低估了它由于色散力的非加性。我们认为，冷原子偶极横向振荡的频移测量可以提供一个引人注目的演示非平凡的几何效应的量子真空。
2007-10-29 quant-ph
Platform for measurements of the Casimir force between two superconductors
在过去的二十年里，已经实现了两个紧密间隔的物体之间的卡西米尔力的几个实验演示。将理论扩展到包含两个超导薄膜之间的力的行为，接近它们的转变温度，导致了相互竞争的预测。到目前为止，还没有实验可以验证这些理论，部分原因是很难将两个超导体紧密对齐，同时仍然允许它们之间产生的力的温度无关的读数。在这里，我们提出了一个基于光机械腔与接地超导电容器相结合的片上平台，它克服了这些挑战，并开辟了探测两个紧密间隔的独立超导体之间的卡西米尔效应的修改的可能性，因为它们过渡到超导状态。我们还进行初步的力测量，证明这些设备的能力，以探测两个广泛测量的量子效应：卡西米尔力和超导性之间的相互作用。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of the Casimir Force Using Semiconductor Test Bodies
我们描述了实验和相关的理论工作的测量卡西米尔力使用半导体测试机构。这一领域的研究始于2005年，已经取得了一些重要和有趣的成果。具体而言，卡西米尔力或其梯度测量的配置中的Au涂层球和不同的半导体表面。结果发现，力的大小显著地取决于用半导体替换金属和半导体材料中的载流子的浓度。重点介绍了Casimir力的光调制实验。在该实验中，测量了在存在和不存在激光的情况下，金涂层球体和硅板之间的卡西米尔力的差异。本实验可能的应用进行了讨论，具体来说，为实现三层系统中的脉动Casimir力。分析了差分Casimir力的实验数据与Lifshitz理论比较中出现的理论问题。我们考虑了在半导体材料的相变中控制Casimir力大小的可能性。本文还介绍了测量镀金球与具有不同矩形波纹的硅板间Casimir力梯度的实验。在这里，我们讨论的材料属性和非平凡的几何形状和邻近力近似的适用性之间的相互作用。本文对不同的实验方法进行了比较，分析了它们的优缺点。
2011-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Impact of magnetic nanoparticles on the Casimir pressure in three-layer systems
Casimir压力在三层系统中的介入地层具有磁性的研究。这一主题在铁磁流体及其在各种微机电器件中的应用方面越来越重要。我们提出了一般形式的Lifshitz理论适用于夹在两个电介质壁之间的铁磁流体的情况下。Casimir压力计算的情况下，煤油和水基铁磁流体含有5%的分数的磁铁矿纳米粒子与不同直径之间的二氧化硅玻璃壁。为此，我们利用现有的光学数据并使用二氧化硅玻璃和水的熟悉介电性质以及磁铁矿的磁性，找到了磁铁矿和煤油沿虚频轴的介电常数。我们还计算了在纯载液中加入磁铁矿纳米颗粒所产生的卡西米尔压力的大小的相对差异。结果表明，对于20 nm直径的纳米粒子在2微米的壁之间的分离，这种相对差异超过140%和25%的煤油和水基铁磁流体，分别。一个有趣的效果被发现，在一个固定的壁之间的分离的磁铁矿纳米粒子与一些明确的直径的添加不影响卡西米尔压力。给出了这种效应的物理解释。所获得的结果的可能的应用进行了讨论。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Analytic results for the Casimir free energy between ferromagnetic metals
本文导出了适用于任意低温的两块不同铁磁板间Casimir自由能和熵的微扰解析表达式。金属的介电性能的描述使用无耗散等离子体模型或Drude模型考虑到自由载流子的耗散。恒定和频率依赖的磁导率的情况下被认为是。结果表明，对于由等离子体模型描述的铁磁金属，当温度为零时，Casimir熵趋于零，即，能斯特热定理成立。对于具有由Drude模型描述的完美晶格的铁磁金属，Casimir熵取决于具有消失温度的系统的参数而变为非零常数，即，就违反了能斯特热定理。这个常数可以是正的，这与先前研究的两种双金属的情况完全不同。
2015-07-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Why Screening Effects Do Not Influence the Casimir Force
当漂移载流子的作用包括在介电响应的模型中时，色散力的Lifshitz理论导致热力学和实验不一致。最近修改的反射系数，建议考虑到屏蔽效应和扩散电流。我们证明，这种理论方法导致违反热力学第三定律（能斯特热定理）的广泛的一类材料，并排除了最近的两个实验的数据。其失败的物理原因是解释的热平衡，这是Lifshitz理论的基本适用条件，在漂移和扩散电流的存在下，违反。
2009-05-06 quant-ph
Algorithmic Discovery of Casimir-Polder forces: Repulsion in the Ground State
本文提出一种可自动生成目标Casimir-Polder力结构的通用算法，并独立发现能使基态原子承受排斥力的几何结构，为原子-表面力研究提供自动化设计新范式。
2024-12-02 physics.atom-ph physics.comp-ph quant-ph
Electrically switchable Casimir forces using transparent conductive oxides
电中性体之间的Casimir力来源于电磁场的量子真空涨落，它对材料的电磁性质有着重要的依赖性。多年来，材料的光学性质的原位调制已经通过各种手段实现，并已被广泛地利用在一个过多的应用，如电-光调制，瞬态颜色生成，生物或化学传感等，但卡西米尔力调制已被阻碍，难以实现高调制信号，由于宽带性质的卡西米尔相互作用。在这里，我们提出并调查两种配置，允许原位调制的Casimir力通过电门控的金属-绝缘体-半导体（MIS）结组成的透明导电氧化物（TCO）材料。通过打开和关闭栅极电压，由于TCO层中大量的载流子积累，预测> 400 pN的力调制，这可以在原子力显微镜（AFM）中使用现有技术的力测量技术容易地测量。我们进一步研究了氧化层厚度对力调制的影响，表明精细控制氧化层沉积的重要性。我们的工作提供了一个很有前途的途径，调制Casimir效应原位实验可测量的力对比。
2022-07-04 physics.app-ph quant-ph
Impact of surface imperfections on the Casimir force for lenses of centimeter-size curvature radii
本文研究了曲率半径为厘米的透镜表面上存在的缺陷对透镜-平板几何形状中卡西米尔力的影响。结果表明，常用的公式的邻近力近似是不适用的球面透镜的表面缺陷，如气泡和凹坑。更一般的Casimir力的表达式推导出考虑表面缺陷。使用这些表达式，我们表明，表面缺陷可以增加和减少卡西米尔力的幅度高达百分之几十的情况下，一个完美的球面透镜相比。我们证明了一个完美的球面透镜和Drude模型所描述的板之间的Casimir力可以近似等于一个球体与一些表面缺陷和等离子体模型所描述的板之间的力，反之亦然。在金属球和半导体板的情况下，如果透镜表面上存在适当的表面缺陷，则对于半导体中的载流子的四种不同描述，获得近似相同的卡西米尔力。得出的结论是，有一个基本的问题，在解释测量数据的卡西米尔力，通过使用厘米大小的半径的球面透镜，并与理论比较。
2011-01-10 cond-mat.other quant-ph
Classical limit of the Casimir interaction for thin films with applications to graphene
两个薄的材料膜之间的Casimir相互作用，膜和厚板之间和沉积在基板上的两个膜之间被认为是在大的分离（高温），对应于经典的限制。结果表明，无自由载流子的两层绝缘膜之间以及绝缘膜与材料板之间经典Casimir相互作用的自由能依赖于膜厚，并且随着分离的增加而减小，比经典两厚板的自由能减小得更快.由金属型介电常数表征的薄膜的自由能随着分离的二次幂而减小，即，证明了标准经典极限所得结果揭示了通过将石墨烯建模为具有一定介电常数的薄膜来描述两个石墨烯片之间以及石墨烯片与材料板之间的色散相互作用的可能性。认为在（2+1）维时空中用极化张量描述石墨烯的反射特性是最可靠的结果。
2013-12-23 cond-mat.other quant-ph
On the definition of dielectric permittivity for media with temporal dispersion in the presence of free charge carriers
我们表明，在存在自由载流子的频率依赖的介电常数的定义需要额外的正则化。作为一个例子，Drude模型的介电常数被认为是其依赖于时间的对应推导和分析。相应的电位移不能用标准傅立叶积分表示。正则化程序允许规避这些困难的建议。为了比较的目的，它表明，频率依赖的绝缘体的介电常数满足所有严格的数学准则。这使我们能够得出结论，在自由载流子的存在下，介电常数的概念并不像绝缘体那样定义明确，我们将其与热卡西米尔力理论中广泛讨论的难题联系起来，这些难题可能是由使用这种介电常数引起的。
2009-11-17 quant-ph
Experimental approaches to the difference in the Casimir force through the varying optical properties of boundary surface
我们提出了两个新的实验测量的Casimir力之间的镀金球和半导体板具有显着不同的载流子密度。在这些实验的第一个图案化的硅板被使用，它由两个部分的不同的掺杂剂密度，并在水平方向上的球体下方振荡。本实验中的测量方案是差分的，即，可以分别用静态和动态技术直接高精度地测量图案化板的球体和截面之间的Casimir力的差或Au和图案化平行板之间的等效压力的差。第二个实验提出测量同一球体与VO ${}_2$膜之间的Casimir力，该VO膜随着温度的升高经历绝缘体-金属相变。我们报告的现状的干涉仪为基础的可变温度装置进行实验，并提出了第一个结果的校准和灵敏度。在实验配置的Casimir力和压力的大小计算使用不同的理论方法来描述的光学和导电性能的半导体在低频率的文献中提出的。它表明，建议的实验将有助于解决的理论问题中所产生的应用程序中的Lifshitz理论在非零温度的实际材料。它们还将为纳米技术带来新的机遇。
2007-05-09 quant-ph
Recent Results on Thermal Casimir Force between Dielectrics and Related Problems
本文综述了近年来在电介质与金属、金属与半导体两种介质间作用的热卡西米尔力的物理研究结果。本文详细推导了两个实际介质板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温特性。对于有限静态介电常数的介电常数，它表明，能斯特热定理是满意的。因此，范德瓦尔斯力和卡西米尔力的Lifshitz理论被证明是与热力学一致的。介质板的非零直流电导率被证明导致违反能斯特热定理，因此，是不相关的色散力的现象。本文还导出了单金属和单介质平板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温渐近性质。当介质板具有有限的静态介电常数时，结果与热力学一致。如果考虑电介质板的直流电导率，这将导致违反能斯特热定理。本文讨论了不同载流子密度的金属与半导体之间Casimir相互作用的实验和理论结果。分析了空间色散对热Casimir力可能产生的影响。总之，传统的Lifshitz理论只考虑频散仍然是解释所有现有实验的可靠基础。
2007-04-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir forces and non-Newtonian gravitation
对牛顿引力的非相对论性偏离的研究可以导致新的现象，表明引力与其他基本相互作用的统一。最近的各种理论框架表明，在微米范围内的重力耦合强度的非牛顿力的可能窗口。在相同的范围内的主要预期背景是由于卡西米尔力或它的变体，如果电介质材料，而不是导电的，被认为是。在这里，我们回顾了迄今为止在微米范围内进行的卡西米尔力的测量，以及它们如何确定对非牛顿引力的约束，还讨论了虚假信号的主要来源。我们还提出了一个几何无关的参数化的所有数据的测量常数c。任何卡西米尔力测量应导致，一旦考虑到所有的修正，以确定常数c，为了评估测量的准确性，可以与通过显微镜测量已知的更精确的值进行比较。虽然过去十年的实验已经证明了卡西米尔力，但就能够发现新的物理学而言，情况并不确定。未来的实验和新的现象学分析将是必要的，以发现非牛顿力或推动其可能存在的窗口到理论上看起来不自然的参数空间区域。
2006-12-19 gr-qc hep-ph physics.atom-ph
Casimir-Polder force for a polarizable molecule near a dielectric substrate out of thermal equilibrium
我们证明了Casimir-Polder力的一个真正的介电基板的表面附近的热平衡的分子显示出独特的行为相比，在热平衡。特别地，当分子-基底间隔远小于分子跃迁波长时，在高温极限下的CP力可以通过改变衬底和环境温度的相对大小来显著地操纵，排斥跃迁可以发生在衬底或环境的某个阈值温度以上，这取决于哪一个对分子来说更高在基态和激发态都是。更值得注意的是，当分离与波长相当时，对于具有小介电常数的纵向可极化分子，可能发生在热平衡下不可能的这种转变，而对于各向同性可极化的材料，对于某些电介质衬底如蓝宝石和石墨，甚至可以在室温下发生转变，这比在热平衡下发生转变的温度低得多的情况下，从而使这种力的过渡实验演示更容易。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
A proof-of-principle demonstration of quantum microwave photonics
随着微波光子学的快速发展，它已经扩展到许多具有商业重要性的应用，消除新出现的瓶颈变得至关重要。例如，作为微波光子学的主要分支，光纤无线电技术提供了高带宽、低损耗和长距离的传播能力，促进了从电信到无线网络的广泛应用。以超短脉冲作为光载波，进一步赋予了巨大的容量。然而，超短脉冲的宽带宽导致高频RF信号对光纤色散的严重脆弱性。以时间能量纠缠双光子源为光载体，结合单光子探测技术，提出了一种量子微波光子学方法，并进行了实验验证。结果表明，它不仅实现了前所未有的非局域射频信号调制，对超短脉冲载波色散有很强的抵抗能力，而且提供了一种从色散中有效提取射频信号的替代机制。此外，无杂散动态范围的非局部调制和蒸馏的RF信号已显着改善。量子微波光子学方法凭借低定时抖动单光子探测所赋予的超微弱探测和高速处理优势，在现代通信和网络中开辟了新的可能性。
2022-01-28 physics.optics quant-ph
Casimir-force spectroscopy of broadband optical response
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）
利用量子涨落力（卡西米尔力）通过物理约束的监督学习从力-距离数据重建材料在超过七个频率量级上的复介电常数，实现宽带光学表征。
2026-09-07 physics.app-ph quant-ph
Demonstration of optically modulated dispersion forces
我们报告了通过改变硅膜中的载流子密度来光学调制色散力的第一个实验。为此，使用基于高真空的原子力显微镜和来自Ar激光器的激发光脉冲。实验结果与两个理论模型进行了比较。色散力的调制将在光机械微机械中得到应用。
2007-04-05 cond-mat.other quant-ph
Room Temperature Quantum Coherent Revival in an Ensemble of Artificial Atoms
我们报道了量子光学的标志性概念：室温量子点系综中量子相干性（QCR）的周期性坍缩和复活。对量子态的控制，固有的QCR，连同动力学量子点的属性提供了一个机会，实用的室温构建块的量子信息处理。QCR的振幅衰减取决于QD均匀线宽，因此，使其提取在双脉冲拉姆齐型实验。更常见的光子回波技术也被调用，并产生相同的线宽。测量的电偏压和温度依赖性的横向弛豫时间，使确定两个主要的退相干机制：载流子和载流子声子散射。
2020-10-28 quant-ph
Quantum entanglement between an atom and a molecule
传统的信息处理器在不同的物理载体之间自由地转换信息以处理、存储或发送信息。在基础物理测试、量子增强传感器和量子信息处理等应用中，量子信息也将由不同的物理载体保存，这似乎是合理的。量子控制的分子尤其可以在宽范围的量子比特（qubit）频率上传输量子信息，从用于相同旋转流形内的跃迁的几kHz，用于超精细跃迁的几GHz，高达用于旋转跃迁的几THz，到用于基频和泛音振动和电子跃迁的数百THz，可能都在同一分子内。在这里，我们报告的第一个演示之间的纠缠状态的旋转的$\rm^{40}CaH^+$分子离子和内部状态的$\rm^{40}Ca^+$原子离子。在分子中寻址的量子位具有13.4 kHz或855 GHz的频率，突出了分子量子位的多功能性。这项工作演示了分子如何在不同频率的量子比特之间传输量子信息，以实现混合量子系统。我们预计，量子控制和测量的分子，如这里所展示的将创造机会，量子信息科学，量子传感器，基础和应用物理，和控制量子化学。
2020-02-17 physics.atom-ph quant-ph
