Exact results for classical Casimir interactions: Dirichlet and Drude model in the sphere-sphere and sphere-plane geometry
在整个分离范围内描述卡西米尔相互作用的解析表达式仅限于平面表面。在这里,我们推导出解析表达式的经典或高温限制Casimir相互作用的两个球体(内部和外部配置),包括球平面几何形状作为一个特殊情况下,使用双球坐标。我们考虑Dirichlet边界条件和Drude模型描述的金属边界条件。在短距离,封闭形式的扩展来自于确切的结果,显示出一个复杂的结构的偏差,从常用的接近力近似。
2012-07-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir-like corrections to the classical tensions of the strings and membranes
我们找到了弦和膜的类卡西米尔能量。我们表明,相关的卡西米尔力可以解释为量子校正的经典紧张局势的字符串和膜。我们看到,这些修正总是增加圆弦和球形膜的张力,而对于直弦、矩形和圆柱形膜,这些Casimir力可能增加或减少张力。因此我们发现量子真空可以打破矩形和圆柱形薄膜的(张)向各向同性。同时得到了非零温度下的Casimir能量,得到了非零温度下的张力关系。
2014-08-20 hep-ph hep-th quant-ph
Classical Casimir free energy for two Drude spheres of arbitrary radii: A plane-wave approach
本文导出了任意半径的两个德鲁德球之间Casimir相互作用的高温极限的精确解析表达式。具体来说,我们确定的Casimir自由能通过使用散射的方法在平面波的基础上。在往返扩展中,我们被引导考虑往返的某些分区的组合学。讨论了两个球的Casimir自由能与电容矩阵的关系。以前已知的结果的特殊情况下的球平面几何形状以及两个球的半径相等。确定了两个球之间的小距离的渐近展开式,并给出了系数的解析表达式。
2021-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir forces between spheres and loop integrals
总结了最近的计算卡西米尔收集之间的$N$ -电介质球的力。这是通过直接计算由应力张量而不是相互作用能构造的球体上的力来完成的。还讨论了一个回路积分公式,我们重写的力的有效经典传播的电场和磁场的回路积分方面的表达式。
2009-11-09 quant-ph
Classical Casimir interaction in the plane-sphere geometry
本文研究了高温经典极限下平面球几何中的Casimir相互作用。在这个极限中,需要考虑金属板的有限导电性。对于Drude模型,经典的Casimir相互作用仍然被发现是独立的导电性,使它可以被描述为一个单一的通用功能,仅取决于纵横比$x=L/R$,其中$L$是板间距离和$R$的球半径。这个普遍的功能不同于完美的反射器,原则上是服从实验测试。接近力近似的精确结果的渐近方法似乎与$\ln x$中的多项式展开很好地拟合。
2012-04-13 cond-mat.other quant-ph
An Optical Approach to the Dynamical Casimir Effect
最近,我们提出了一种新的方法来分析的基础上的经典光路的振动腔中的参数共振。这种方法被用来检查各种模型的空腔与移动的墙壁。我们证明了我们的方法是有用的,容易提取基本的物理结果。
2004-08-06 quant-ph
Spectral representation of the Casimir Force Between a Sphere and a Substrate
我们计算的Casimir力在非延迟限制之间的球形纳米粒子和基板,我们发现,高多极的贡献是非常重要的,当球是非常接近基板。我们表明,高度不均匀的电磁场诱导的衬底的存在下,可以提高Casimir力的数量级,与经典的偶极近似。
2003-03-28 quant-ph
Dynamical Casimir effect for different geometries
本文研究了在具有含时几何形状的完全导电封闭腔中从量子真空中产生运动诱导光子的问题。这些包括一维法布里-珀罗谐振器与狄利克雷或诺依曼边界条件,三维圆柱形波导,和一个球壳。计算了Casimir TE、TM和TEM光子数。我们还提出了一个经典的力学模拟的一维动态Casimir效应。
2006-05-30 quant-ph
Nonstationary Casimir Effect and analytical solutions for quantum fields in cavities with moving boundaries
这是一个评论的经典和量子电动力学在腔与移动边界(在量子情况下,这个主题经常被标记为“非定常Casimir效应”或“动态Casimir效应”),从1921年到2000年10月的出版物,重点是与谐振腔振荡边界的分析结果。
2001-06-14 quant-ph
Semi-Classical Electrodynamics and the Casimir Effect
本文回顾了 Ninham 和 Parsegian 团队在分子间力方面的贡献,重点探讨了由 Maxwell 方程和 Planck 光量子化推导 Lifshitz 与 Casimir 相互作用的半经典理论,并讨论了其引发争议但极具启发性的研究成果。
2024-02-17 hep-th quant-ph
Semiclassical Casimir Energies at Finite Temperature
我们研究了一系列系统的Casimir效应的温度T的依赖关系,特别是对于一对理想的平行导电板,分离的真空。我们研究的亥姆霍兹自由能,结合松原的形式主义,其中的温度出现作为一个周期性的欧几里得第四维圆周1/T,与半经典周期轨道近似的Gutzwiller。通过考察矩形平行六面体在T=0时的Casimir能量的已知结果,人们无需进行任何计算就可以猜测两个理想平行导体的自由能的表达式。其结果是一种新的形式的自由能的周期性经典路径的长度在一个二维的圆柱部分。这个自由能的表达式与文献中得到的其他表达式是等价的。稍微扩展了Gutzwiller的半经典周期轨道方法的适用范围,我们用四维腔中的周期经典路径来计算T>0时的自由能,四维腔是原始腔和圆的张量积。这种方法的有效性目前仅限于特定的系统。我们还讨论了高温自由能经典形式的起源。
2000-12-17 quant-ph
Quantum work distributions associated with the dynamical Casimir effect
研究了三维腔体中电磁场驱动的非平衡过程的功和光子数变化的联合概率分布函数。系统初始处于巨正则平衡态,得到了单共振和多共振条件下的功分布特征函数的解析表达式。我们的研究证明了巨正则系综涨落定理在具有粒子产生和湮灭的非平衡过程中的有效性。此外,我们的工作还表明,在高温极限下,量子化电磁场所做的功接近经典电磁场所做的功;而在低温极限下,量子化电磁场所做的功与经典电磁场所做的功有很大的不同,这与Casimir效应相似.
2019-02-01 quant-ph
Dynamical Casimir effect in oscillating media
我们表明,具有恒定材料系数的均匀介质的振荡产生光子对。振荡介质的经典分析揭示了电磁波被指数放大的参数共振区域。参数共振的量子对应物是在相同的参数区域内光子数量呈指数增长。这一过程可以看作是动态卡西米尔效应的另一种表现。然而,与标准的动态卡西米尔效应相反,这里的光子产生发生在整个体积中,并且不是由于边界条件或材料常数的时间依赖性。
2008-10-04 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
Casimir Effects: an Optical Approach II. Local Observables and Thermal Corrections
最近,我们提出了一种新的方法来卡西米尔效应的基础上经典射线光学(“光学近似”)。在本文中,我们展示了如何使用它来计算场论的局部可观量。特别是我们研究的能量动量张量和Casimir压力。我们详细工作三个例子:平行板,卡西米尔摆和一个球对面的板。我们还展示了如何计算热修正,证明高温“经典极限”确实是有效的任何光滑的几何形状。
2005-07-04 hep-th quant-ph
Classical Casimir-Polder force between polarizable microparticles and thin films including graphene
我们推导出经典Casimir-Polder自由能和力的解析表达式的极化(磁化)原子(微粒)与薄膜,由不同的材料制成,或石墨烯相互作用。结果表明,与原子与厚板(半空间)相互作用的情况相比,对于孤立的介质膜,自由能和力随分离而减小得更快。对于金属膜,分析了取决于所用金属的模型的一些特有的特征。对于一个原子与石墨烯相互作用,我们表明,在室温下的经典制度是在约$1.5\,μ$ m分离。在这种制度下,由于原子的磁极化率的自由能和力的贡献被抑制,相比,由原子的电极化率引起的主要条款。根据我们的研究结果,在间距高于$5\,μ$ m时,原子与石墨烯的Casimir-Polder相互作用与理想金属平面具有相同的强度。原子与沉积在衬底上的薄膜的经典相互作用也被考虑。
2014-01-17 cond-mat.other quant-ph
Exact Casimir interaction of perfectly conducting three-spheres in four euclidean dimensions
利用共形对称性,我们推导出一个简单的精确公式的经典电磁Casimir相互作用的两个完美的导电三球,包括球板几何作为一个特殊情况下,在四个欧几里德维。我们验证了Casimir能量的短距离扩展与邻近力近似(PFA)的领先顺序一致,而下一个领先顺序与最近提出的Casimir能量的导数扩展一致。在次-主导阶,我们发现PFA的一个非解析修正,对于球-板系统是$(d/R)^{3/2} \log(d/R)$阶,其中$d$是分离,$R$是球半径。
2016-07-11 quant-ph
Vacuum Energy and Repulsive Casimir Forces in Quantum Star Graphs
Casimir活塞是一种可以计算有限Casimir力而无需任何可疑重整化的模型。有人认为,这种力总是吸引的,但我们提出了几个反例,特别是一个简单类型的量子图,其中的力的符号取决于边缘的数量。我们还证明了量子图中的Casimir力可以通过对经典轨道求和来可靠地计算,并研究了周期轨道展开的收敛速度。在一般情况下,没有可用的解析表达式,卡西米尔力的符号和近似大小往往可以得到只使用最短的经典轨道。
2007-03-27 nlin.CD quant-ph
Thermal Casimir effect in ideal metal rectangular boxes
利用zeta泛函正则化方法研究了理想金属矩形盒中的热Casimir效应。提出了重整化方法,给出了在任何受限量子化体积下Casimir自由能的有限表达式。该表达式在高温下满足经典极限,并导致无限特征尺寸系统的热Casimir力为零。在两个平行的理想金属平面的情况下,从所得到的表达式开始,再现了先前使用松原公式中的热量子场论和其他方法导出的结果。结果表明,对于矩形盒的温度依赖的电磁卡西米尔力的贡献可以是积极的和消极的,这取决于边长。对立方体的标量Casimir自由能和电磁Casimir力进行了数值计算
2008-08-27 quant-ph
Casimir force between integrable and chaotic pistons
本文对长圆柱内两个相同活塞间的Casimir力进行了数值计算,考虑了活塞的不同形状。活塞可以看作是量子台球,其频谱决定真空力。频谱的平滑部分固定了短距离的力,并且仅取决于几何量,如活塞的面积或周长。然而,纠正条款的力量,来自振荡的频谱的一部分,这是有关的经典动力学的台球,是定性不同的经典可积或混沌系统。我们已经进行了详细的数值分析,相应的Casimir力的活塞与规则和混沌的经典动力学。对于一个家庭的体育场台球,我们已经发现,卡西米尔力的纠正部分提出了一个突然的变化,从规则的过渡到混乱的几何形状。
2010-07-27 nlin.CD quant-ph
Casimir free energy of dielectric films: Classical limit, low-temperature behavior and control
本文研究了真空中自支撑和沉积在金属或介质板上的介质膜的Casimir自由能。它示出的自由能的值在很大程度上取决于是否使用的计算方法忽略或考虑到膜材料的直流电导率。我们证明了在前一种和后一种情况下,分别存在依赖于材料的和普遍的经典极限。本文给出了低温下自支撑介质膜Casimir自由能和Casimir熵的解析表达式,结果表明,如果采用忽略直流电导率的计算方法,Casimir熵在温度为零时趋于零。如果考虑直流电导率,则Casimir熵在零温度下取正值,这取决于膜的参数,即,就违反了能斯特热定理。通过考虑Casimir自由能的二氧化硅和蓝宝石薄膜沉积在Au板的框架中的两种计算方法,我们认为,物理上正确的值是通过忽略直流电导率的作用。与已知的两个平行板的配置的结果进行了比较。最后,我们计算了沉积在不同厚度的高阻硅板上的二氧化硅、蓝宝石和锗薄膜的Casimir自由能,并证明了它可以是正的、负的和等于零。讨论了所得结果在微电子学用薄膜中的可能应用。
2017-05-08 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir interaction between cylinders
我们计算Casimir相互作用能量之间的两个完美的传导,同心圆柱体,使用模式的模式求和技术。然后,我们比较它与使用邻近定理和基于经典周期轨道的半经典近似得到的近似结果。我们表明,邻近定理与一个特定的选择的有效面积相吻合的半经典近似和重现的准确结果远远超出其预期的有效性范围。我们还计算了轻微偏心圆柱之间的力,并讨论了使用圆柱几何测量卡西米尔力的优点。
2004-06-16 quant-ph
High-multipolar effects on the Casimir force: the non-retarded limit
我们精确地计算Casimir力或色散力,在非延迟的限制,球形纳米粒子和基板之间的伦敦或偶极近似。我们发现,该力是一个非单调函数的球体和基板之间的距离,这样,它是增强了几个数量级的球体接近基板。我们的结果不同意以前的预测,如邻近定理的方法。
2003-10-10 quant-ph
Two schemes for characterization and detection of the squeezed light: Dynamical Casimir effect and nonlinear materials
本文将介绍利用两种不同的方案对非经典压缩态光场的探测和表征。第一部分,在主模为移动镜(非稳态Casimir效应)的一维腔中,研究了驱动光场的两种模式(压缩态和相干态)的光子产生率。由于具有移动反射镜的腔(类似于光机械系统)可以被认为类似于类克尔介质,因此在第二方案中,非线性(克尔)介质中多光子吸收的概率幅度将被量子力学计算。结果表明,由于非线性效应的存在,这两个系统对压缩态和相干态的响应是相当不同的。这两种光态的结果之间的巨大差异可以被看作是一种探测非经典态的建议。
2015-05-04 quant-ph
Exact results for Casimir forces using Surface Impedance: Nonlocal Media
我们表明,精确的结果得到任意材料之间的Casimir力的计算使用表面阻抗的概念,在一个平凡的方式获得在完美导体的极限力,也Lifshitz公式在半无限介质的极限。作为一个例子,我们提出了一个完整的和严格的计算的Casimir力之间的两个金属半空间描述的流体动力学非局部介电响应。
2003-06-20 quant-ph
Numerical methods for computing Casimir interactions
我们回顾了几种不同的方法来计算卡西米尔力和相关的波动引起的任意形状的物体和材料之间的相互作用。这个问题和著名的计算技术从经典电磁学之间的关系被强调。我们还回顾了标准计算方法的基本原则,根据三个标准-问题的选择,基础和解决方案的技术-将它们分类,这些标准也可用于对Casimir问题的建议进行分类。通过这种方式,可以利用成熟的经典方法来模拟卡西米尔物理,并进行一些重要的修改。
2010-10-01 physics.comp-ph quant-ph
Effects of boundary conditions on quantum nanoresonators: decoherence-free subspaces
Universidade Federal de São João del-Rei(圣若昂-德尔雷伊联邦大学);Secretaria de Estado de Educação de Minas Gerais(米纳斯吉拉斯州教育部)
研究了边界条件对量子纳米谐振子的影响,发现特定边界条件下存在无退相干子空间,具有较低的退相干率。
2026-03-11 quant-ph
Casimir Effect: The Classical Limit
我们分析了卡西米尔效应的高温(或经典)极限。在我们的讨论中自然出现的一个有用的量是“相对卡西米尔能量”,我们为任意形状的不相交导电边界的配置定义为给定配置和具有无限远的相同边界的配置之间的卡西米尔能量之差。使用路径积分技术,我们表明,相对卡西米尔能量指数快速消失的温度。这与基于基尔霍夫定律的简单物理论证是一致的。结果,我们以明显类似的方式定义的“相对卡西米尔熵”在经典极限中趋向于一个仅取决于边界几何形状的有限渐近值。因此,在经典极限下,边界的不相交部分之间的卡西米尔力是熵驱动的,并且由表征腔的几何形状的无量纲数决定。由于边界的每个单独的连通分量对卡西米尔化学量的贡献表现出与刚才描述的行为的温度的对数偏差。这些对数偏差似乎是由于我们很难将卡西米尔能量(和其他物理量)与边界的每个连通分量的“电磁”自能以明确的方式分开而产生的。我们的Casimir效应的方法是不强加尖锐的边界条件上的波动场,而是考虑到它的相互作用与"载流子“的等离子体的边界,与等离子体频率发挥的作用的物理UV截止。这也使我们能够分析偏离完美导体的行为。
2000-06-01 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Quantum Electrodynamics of Casimir Momentum: Momentum of the Quantum Vacuum?
已知电磁真空具有能量。最近有人认为,量子真空可以拥有动量,加起来就是物质的动量。这种“卡西米尔动量”与卡西米尔效应密切相关,在这种情况下,能量被交换。在以前的理论中,它被半经典地对待。考虑耦合到量子真空中的准静态磁电耦合谐振子,提出了一种非相对论性的电磁零点涨落线性动量的量子理论.我们导出了量子真空对线性赝动量的贡献,并给出了可达速度的新估计。我们的分析表明,这种影响是存在的,而且是有限的。
2009-11-09 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
Special features of the thermal Casimir effect across a uniaxial anisotropic film
本文研究了两个由不同各向同性材料制成的平行板之间的热Casimir力,这两个平行板之间被单轴各向异性薄膜隔开。在T=300K时,采用适合于各向异性中间层的完整Lifshitz公式,在非相对论极限下,对Casimir压力进行了数值计算.它示出的范德华力的标准(nonrelativistic)理论是不适用的,在这种情况下,因为延迟的影响,甚至为几个纳米的膜厚度作出了重大贡献。我们还得到了简单的解析表达式的经典Casimir自由能和压力的大膜厚度(高温)。与各向同性的情况下,介入膜,两个金属板的经典Casimir自由能和压力示出依赖于各向异性膜的静态介电常数。另一个有趣的特征是,经典极限是在比真空间隙短得多的板之间的分离处实现的。所获得的结果的可能的应用进行了讨论。
2015-07-06 cond-mat.other quant-ph
Nonequilibrium Casimir-Polder Force: Magnus-like Effect
Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学)
研究粒子在真空中运动时,由量子涨落与材料修正电磁场耦合产生的马格努斯类非平衡卡西米尔-波尔德力,揭示旋转输运分量,建立与经典马格努斯效应的联系。
2026-07-01 quant-ph
Casimir Momentum of a Chiral Molecule in a Magnetic Field
在经典的描述中,中性的、可极化的物体在暴露于交叉的电场和磁场时获得动力学动量。在只有磁场的情况下,经典上不存在这样的动量,尽管对于缺乏镜像对称的物体来说,这是完全允许的。我们进行了一个完整的QED计算表明,量子真空耦合到一个手性分子提供了一个动力学的“Casimir”的动量沿磁场,成比例的旋转功率和精细结构常数。
2013-10-09 physics.chem-ph quant-ph
Metrological power of single-qubit dynamical Casimir effect in circuit QED
本研究通过量子拉比模型下的非平稳电路QED系统,利用可调频率二能级原子与单模谐振器耦合,数值计算表明量子Fisher信息显著超过经典极限,从而证明适当的参数调制可模拟动力学卡西米尔效应并产生具有计量学优势的非经典光态。
2025-08-13 quant-ph
Geometric origin of negative Casimir entropies: A scattering-channel analysis
负卡西米尔熵值经常发生在低温下的金属物体的安排。物理原因在于金属的耗散性质,就像平面-平面几何的情况一样,或者在于所涉及的物体的几何形式。后者的例子是球-平面和球-球几何,其中负卡西米尔熵已经可以在完美金属物体中发生。在适当地按比例缩小对象的大小之后,几何原点的负卡西米尔熵在对象之间的大距离的限制中特别明显。我们分析了这个限制在不同的散射通道,并演示了如何负的Casimir熵相关的极化混合中产生的散射过程。如果所有涉及的对象有一个有限的零频率电导率,涉及横电模式的通道被抑制和卡西米尔熵内的大距离限制被发现是积极的。
2014-11-07 quant-ph
Casimir experiments showing saturation effects
我们解决几个不同的卡西米尔实验的理论和实验不一致。首先是两个金属半空间之间的经典Casimir力测量;这里既有Lamoreaux的扭摆实验的形式,也有Decca等人进行的金球和金盘之间的Casimir压力测量的形式;理论预测了大的负热校正,在高精度实验中不存在。第三个实验是Chen等人进行的金属板和激光照射的半导体膜之间的Casimir力的测量;力随激光强度的变化比理论预测的大。第四个实验是测量原子和壁之间的卡西米尔力,其形式是由Obrecht等人测量被捕获到熔融石英壁的87 Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的振荡频率的变化;变化小于理论预测。我们表明,饱和效应可以解释在所有这些情况下观察到的理论和实验之间的差异。
2009-10-27 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
Saturation effects in experiments on the thermal Casimir effect
在这项工作中,我们解决三个不同的问题卡西米尔实验。第一个是在两个金属半空间之间测量的经典Casimir力;这里以Decca等人[Phys.Rev.D75,077101(2007)]进行的金球体和金板之间的Casimir压力测量的形式;理论预测了大的负热校正,在高精度实验中不存在。第二个实验是Chen等人[Phys.Rev.B76,035338(2007)]进行的金属板和激光照射的半导体膜之间的卡西米尔力的测量;力随激光强度的变化大于理论预测。第三个实验是Obrecht等人[Phys. Rev. Lett. 98 063201(2007)]中描述了被捕获到熔融石英壁的Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的振荡频率的变化;该变化小于理论预测。我们表明,饱和效应可以解释在所有这些情况下观察到的理论和实验之间的差异。
2008-12-02 quant-ph
Nonlocal impedances and the Casimir entropy at low temperatures
研究了Casimir力的温度依赖性问题。具体地,在低温极限的熵行为,引起了文献中的争论,进行了分析。它强调的是,在$T\to0$限制的弛豫频率的行为不发挥物理作用,因为异常集肤效应占主导地位,在这个范围内。与以前的作品,其中近似Leontovich阻抗用于分析的非局部效应相比,我们给出的问题的描述在精确的非局部阻抗。发现只有在$s$极化对Casimir力的经典部分没有贡献的情况下,Casimir熵才在$T\to0$处趋于零.然而,熵从负的一面接近零,在我们看来,不能被认为是令人满意的。分析了文献中提出的负熵问题的解决方案,并指出它不能被认为是完全的。强调了热卡西米尔效应的危机。
2005-08-08 quant-ph
The Casimir Effect and Geometric Optics
提出了一种基于经典射线光学的Casimir效应的新方法。定义并计算了经典光路对刚体间Casimir力的贡献。我们重现平行板的标准结果,并同意在广泛的参数范围内与最近的数值处理的球和板的Dirichlet边界条件。我们的方法改进了邻近力近似。它可以很容易地推广到其他几何形状,其他边界条件,Casimir能量密度的计算和许多其他情况。
2004-03-17 cond-mat hep-ph hep-th
Scattering Theory Approach to Electrodynamic Casimir Forces
我们给出了一个全面的介绍的方法计算卡西米尔力的任意精度,为任何数量的对象,任意形状,磁化率函数,和分离。该技术适用于浸入介质中的物体,而不是真空、非零温度和一个物体被封闭在另一个物体中的空间布置。我们的方法结合了每个对象的经典电磁散射振幅与通用的转换矩阵,用于计算每个对象的散射之间的基础转换,但在其他方面独立于个别对象的细节。该方法是通过重新推导的Lifshitz公式的无限半空间,通过演示Casimir-Polder到范德华交叉,并通过计算Casimir相互作用能的两个无限的,平行的,完美的金属圆柱体内部或外部的一个。此外,它是用来获得新的结果,即Casimir能量的球体或圆柱体相对于板,所有有限的介电常数和磁导率,在大的分离领导秩序。
2009-08-18 quant-ph
Zeta function method and repulsive Casimir forces for an unusual pair of plates at finite temperature
本文应用广义zeta函数方法计算了有限温度下一对不寻常的平行板之间的Casimir能量和压力,即:一个完全导电的板和一个无限导磁的板。讨论了这些量的高温和低温极限;通过温度反演对称性的修改版本建立了高温和低温极限之间的关系。
1999-03-17 quant-ph
High-temperature plasma in Casimir physics
本文综述高温带电等离子体在卡西米尔物理中的应用,明确$10^{11}$K量级高温的关键作用,指出背景介质的多尺度考量关联卡西米尔效应与天体宇宙物理。
2025-10-30 cond-mat.mtrl-sci hep-ph quant-ph
A consequence of the repulsive Casimir-Lifshitz force on nano-scale and the related Wheeler propagator in the classical electrodynamics
主要是在纳米尺度上,但可能不是唯一的,可以想象由于波动,碰撞,壁效应,辐射或/和其他目前未知的相互作用,某些介质内的自发电荷分离。排斥Casimir-Lifshitz力也可能是这种现象的一个很好的候选者。为了在数学上覆盖这个假设,在麦克斯韦方程组中应该出现一个附加项。由于这一项,类似的克莱因-戈登方程与负质量项将获得的电场和磁场。这些方程可能有快子解决方案取决于电荷分离过程的参数。最后,推导了传播子的表达式,计算了电荷分离过程中的电场和电荷密度。
2010-11-19 hep-th physics.class-ph quant-ph
Casimir free energy of metallic films: Discriminating between Drude and plasma model approaches
本文研究了夹在两个介质板之间的金属薄膜和真空中金属薄膜的Casimir自由能。它表明,即使是几十纳米厚的薄膜的Casimir自由能和压力计算与Lifshitz理论使用Drude模型和等离子体模型的方法采取显着不同的值,可以很容易地区分。根据我们的计算结果,如果用Drude模型方法计算的话,对于厚度约为100nm的薄膜,已经达到了经典极限.在这种情况下,Casimir自由能和压力的经典表达式对于所考虑的两种构型是共同的。如果使用等离子体模型方法,则对于任何膜厚度都不会达到经典极限。相反,卡西米尔自由能和压力呈指数级下降至零。当等离子体频率趋于无穷大时,使用Drude模型方法获得的Casimir自由能与预期相反地趋于非零极限。如果采用等离子体模型方法,在无限大等离子体频率的极限下,金属膜的自由能趋于零。所有的分析结果都伴随着Au膜和蓝宝石板进行的数值计算。观察的可能性,区分德鲁德和等离子体模型的方法之间的预测效果进行了讨论。
2015-09-27 cond-mat.other quant-ph
Casimir energy of a dilute dielectric ball with uniform velocity of light at finite temperature
在任意有限温度下,计算了球内和周围介质中光速均匀的稀介质球的Casimir能、自由能和Casimir力.特别地,我们研究了高温下的经典极限。与以前的计算一样,发现的卡西米尔力是排斥力。
2000-01-07 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The thermal Casimir effect for conducting plates and the Bohr-van Leeuwen theorem
我们检查最近的处方估计热Casimir力的角度来看,它们与经典统计物理学的玻尔-范Leeuwen定理的一致性的两个金属板之间。我们发现,包括欧姆耗散的影响的处方满足定理,而忽略欧姆耗散的处方不。
2009-11-12 hep-th quant-ph
Classical and quantum field theory in a box with moving boundaries: A numerical study of the Dynamical Casimir Effect
本研究建立了含运动边界腔体内的量子标量场理论与静态Dirichlet边界声学度规场论的等价性,提出可用于任意边界轨迹的动力学卡西米尔效应粒子产生非微扰数值方法,并以1+1维无质量场为例验证,方法可扩展到有质量场和高维场景。
2024-07-15 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum discord in the Dynamical Casimir Effect
本文分析了超导量子干涉器件调制超导波导中动态Casimir效应引起的量子不和谐。我们表明,对于现实的实验参数,量子不和谐存在的条件比之前考虑的量子纠缠或非经典性的条件要求要低。动态Casimir效应产生的非零无序态和零纠缠态是量子密码学的重要资源。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical Casimir Effect in Superradiant Light Scattering by Bose-Einstein Condensate in an Optomechanical Cavity
研究了光机腔中玻色-爱因斯坦凝聚体超辐射光散射中的动态Casimir效应。该系统的研究使用经典和量子化的镜像运动。对于这两种情况,腔频率在时间上被谐波调制。感兴趣的主要量是腔内散射光子的数量。在弱调制和强调制下对系统进行了研究。已经观察到,散射光子的振幅对于经典镜运动比量子化镜运动更大。此外,最初,对于较低的调制幅度,散射光子的幅度高于较高的调制幅度。我们还发现,在强调制和弱调制下的量子化镜像运动的曲线的行为是相似的。
2013-08-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exotic States in the Dynamical Casimir Effect
我们考虑量子比特与单模量子化电磁场的相互作用,并表明,在超强耦合制度和量子比特场相互作用突然打开时,动态Casimir效应导致产生各种奇异的场态,这不能简单地描述为压缩态。当最初量子位和场都处于它们的基态时,这种效应也会出现。所获得的奇异态的非经典性的特征在于通过基于Wigner函数的负部分的体积的参数。通过改变相互作用强度或相互作用时间,可以观察到向非经典态的转变。所观察到的现象表现为非绝热量子门的一般特征,因此动态Casimir效应可以成为量子计算和通信协议的最大速度的基本上限的起源。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal Casimir effect in the Einstein Universe with a spherical boundary
本文研究了在具有球边界的爱因斯坦宇宙中传播的共形耦合无质量标量场的零温真空能量的热涨落修正,其边界条件为Dirichlet和Neumann边界条件。因此,我们推广了文献中发现的结果,在这种情况下,它只考虑了真空能量在零温度。为此,我们使用广义zeta函数方法和Abel-Plana公式,并计算重整化Casimir自由能以及其他热力学量,即内能和熵。对于每一个,我们也研究了高温和低温的极限。在高温下,我们发现,重整化Casimir自由能提出经典的贡献,随着对数项。同样在这个极限下,内能呈现经典贡献,熵除了经典贡献之外还呈现对数项。相反,在低温下,它表明,重整化Casimir自由能和内能都是由真空能量在零温度下占主导地位。结果表明,熵服从热力学第三定律。
2022-11-17 gr-qc hep-th quant-ph
Casimir interaction between two concentric cylinders: exact versus semiclassical results
两个完美的传导,无限的,同心圆柱体之间的Casimir相互作用计算使用半经典近似,考虑到家庭的经典周期轨道,反射了两个圆柱体。然后将其与逐模求和技术得到的精确结果进行比较。我们分析了半经典近似的有效性,并表明它改善了通过邻近定理得到的结果。
2002-09-16 hep-th quant-ph
Casimir EMF
在本文中,它表明,存在的卡西米尔电动势(EMF)的纳米结构与非封闭的非平行金属板是可能的。这种电动势的性质与在纳米配置中的电子上的虚光子的非补偿Casimir作用下的拖曳电流产生相关联。在严格平行板的经典配置的情况下,没有产生电动势。然而,即使在板之间出现微不足道的角度时,也会产生EMF。已经发现板和它们的有效长度之间的角度,在该角度处,在配置中产生最大可能的电动势。
2015-09-14 physics.gen-ph quant-ph