Spontaneous decay of an excited atom in an absorbing dielectric
从任意线性Kramers-Kronig介质中电磁场的量子化Maxwell方程组出发,研究了色散吸收介质中二能级原子激发态的自发衰变,并计算了衰变率.计算是针对(Clausius-Mosotti)虚腔模型和(Glauber-Lewenstein)实腔模型进行的。结果表明,由于与吸收相关的非辐射衰变,当原子跃迁频率接近介质的吸收带时,自发衰变的速率敏感地依赖于腔半径。只有当吸收的影响被完全忽略,然后熟悉的局域场校正因子恢复。
1999-04-06 quant-ph
Three-dimensional quantization of the electromagnetic field in dispersive and absorbing inhomogeneous dielectrics
本文发展了三维非均匀色散吸收介质中全电磁场的唯象麦克斯韦理论的量子化方案。经典的麦克斯韦方程组的空间变化和Kramers-Kronig一致的介电常数被视为运营商值的字段方程,引入额外的电流和电荷密度的运营商字段,以考虑到与介质中的耗散噪声。结果表明,库仑规范中基本电磁场$\hat E$和$\hat B$与势$\hat A$和$\hat ϕ$之间的等时对易关系可用经典问题的格林张量表示.从体材料和由两个具有共同平面界面的体材料组成的非均匀介质的格林张量出发,明确证明了QED的等时对易关系保持不变。
1997-11-19 quant-ph
Dipole-Dipole Coupling in the Presence of Dispersing and Absorbing Bodies
导出了二能级原子间共振偶极-偶极相互作用和原子-光场共振相互作用的有效哈密顿量和运动方程,适用于研究任意色散和吸收材料环境对这些相互作用的影响。结果表明,偶极-偶极相互作用和原子-光场相互作用分别与(经典)格林张量的实部和虚部密切相关。该理论被应用到最初共享一个单一的激发的两个原子的瞬态行为的研究,特别强调在原子之间的能量转移的虚和实光子交换的两个竞争过程中的作用。为了说明该理论的强大性,具体的结果的情况下,原子附近的分散和吸收微球。特别是,弱和强原子场耦合的制度进行了处理。
2002-06-03 quant-ph
Transient QED effects in absorbing dielectrics
辐射原子的自发发射率在经过一个初始瞬态区后达到与时间无关的平衡值。本文研究了色散介质和吸收介质中原子自发衰变率对材料共振附近原子跃迁频率的相关弛豫效应。这种介质的量子力学描述由阻尼极化激元模型提供,其中吸收通过耦合到浴中来考虑。我们展示了如何在这个理论中的所有领域和物质运营商可以表示在浴运营商在初始时间。这些解决方案的领域和物质运营商的一致性被发现依赖于某些速度和规则的有效性。自发衰减率的瞬态效应的研究与几个特定的模型的介电常数,这是遵循一般理论,通过采用特定形式的浴耦合常数的帮助。
2001-01-16 quant-ph
Spontaneous emission and level shifts in absorbing disordered dielectrics and dense atomic gases: A Green's function approach
讨论了吸收态原子的自发发射和兰姆位移。基于原子偶极与量子化辐射场的多极相互作用哈密顿量,采用格林函数方法。衰减率和能级位移由相互作用的电位移场的延迟格林函数决定,该延迟格林函数由描述多次散射的Dyson方程计算。假设形成双光子晶体的原子偶极子的位置是不相关的,并采用连续近似。通过从自由空间格林函数中去除点相互作用项(局部场修正),消除了同一位置不同原子之间的非物理相互作用。对于原子在纯色散介质中的情况,自发发射率被众所周知的洛伦兹局域场因子改变。在吸收的存在下,发现不同于先前建议的表达式的结果和最近邻的相互作用被证明是重要的。
1999-02-24 quant-ph
Topological Berry phase of a pumped three-level atom in the presence of dispersing and absorbing dielectric bodies: application to a half-space dielectric surface
在介质中的精确量子电动力学框架下,研究了经典泵浦的$Λ$型三能级原子与真空场相互作用的拓扑Berry相位.研究了材料损耗对泵浦能级之间光子跃迁的拓扑Berry相的影响,材料损耗用介质物质形成的格林张量表示,包括色散和吸收。并与自由空间中的原子作了比较。我们预计,由于电介质的存在而产生的额外噪声将以统一的方式修改波函数演化与其原始状态之间的相移的行为和测量值。结果表明,当原子与介质表面之间的距离较小时,波函数演化与初始态之间的角度分离显著减小,这在构造通用量子逻辑门中具有很强的应用价值.此外,该研究为原子系统作为介电环境中泵浦原子发射的各种相干光源的新的具有挑战性的应用开辟了途径。
2011-09-02 quant-ph
Spontaneous decay in the presence of dispersing and absorbing bodies: general theory and application to a spherical cavity
本文发展了一种研究受激二能级原子在色散和吸收介质中自发衰变的形式。导出了适用于数值求解的原子上态几率振幅的积分方程。发射光的发射模式和功率谱用介电物质形成的格林张量(包括吸收和色散)表示。将该理论应用于三层球腔中心受激原子的自发衰变,腔壁由Lorentz型带隙介质模拟。弱耦合和强耦合进行了研究,后者特别强调的情况下,原子跃迁是(i)在正常色散区附近的介质共振和(ii)在与带隙相关的非线性色散区。在单共振近似下,导出了原子态布居演化的Rabi振荡和封闭解出现的条件,与精确数值结果符合较好.
2000-04-19 quant-ph
Three-dimensional Casimir force between absorbing multilayer dielectrics
最近,在存在因果介质的电磁场的一维量子化方案中,研究了零温极限下介电和几何特性对色散和吸收多层板之间的Casimir力的影响[R.埃斯基韦尔-锡尔旺角Villarreal和G.H. Cocoletzi,Phys. Rev. Lett. 64,052108(2001)]。本文给出了一个严格的三维分析,表明对于复杂的异质结构,一维理论只能粗略地反映Casimir力对板间距的依赖关系。此外,最近导出的零温度下Casimir力公式的扩展[M. S. Tomawei,Phys.Rev.A66,052103(2002)]到有限温度的距离定律,并推导出零温度极限下特定距离定律的解析表达式。特别是,研究表明,两个单板板之间的卡西米尔力的渐进行为类似于$d^{-6}$,而不是$d^{-4}$($d$,板分离)。
2004-04-19 quant-ph
Born expansion of the Casimir-Polder interaction of a ground-state atom with dielectric bodies
在首阶微扰理论中,一个基态原子置于任意排列的色散和吸收线性体中的Casimir-Polder势可以用原子的极化率和体助电磁场的散射格林张量来表示。基于格林张量的玻恩级数,本文给出了Casimir-Polder势的系统展开式。玻恩展开被用来显示如何以及在何种条件下,Casimir-Polder力可以与微观多原子范德华力,一般表达式。作为应用,研究了介质环和非均匀介质半空间附近原子的Casimir-Polder势,给出了其磁化率在二阶以下的显式表达式.
2005-10-11 quant-ph
QED in the Presence of Arbitrary Kramers-Kronig Dielectric Media
唯象麦克斯韦场被量子化为任意空间和频率依赖的复介电常数。该方法考虑了Kramers-Kronig关系和耗散涨落定理,给出了QED的基本等时对易关系。本文讨论了它在吸收和放大四端口器件中的量子态变换以及在有吸收介质存在时激发态原子的自发衰变中的应用。
1999-07-16 quant-ph
Entanglement transformation at absorbing and amplifying four-port devices
介质四端口器件在光量子信息处理中起着重要的作用。由于因果关系的原因,介电常数是频率的复函数,因此介电常数是噪声量子信道的典型示例,其不能保持量子相干性。为了研究量子退相干效应,我们从给定复介电常数的任意Kramers-Kronig介质中的量子化电磁场出发,构造了输出量子态到输入量子态的变换,而不对频率施加限制。我们将该方法应用于量子通信中的一些典型例子。特别是,我们表明,对于纠缠量子比特的贝尔基状态$|Ψ^\pm>$是更强大的抗退相干比状态$|Φ^\pm>$。
2000-09-11 quant-ph
Coincident count rates in absorbing dielectric media
研究了吸收效应对参量下转换非线性过程的影响。采用宏观QED和电磁场的格林张量量子化的框架来解释非线性介质中的吸收。利用描述电场与线性噪声偏振场非线性相互作用的有效相互作用哈密顿量,导出了光离开非线性晶体的量子态。发现该量子态的信号模和闲频模是电场和噪声偏振场的叠加。利用这种状态,得到了I型和II型转换的符合计数率的表达式,当吸收率为10%/cm时,与噪声偏振场的非线性相互作用使符合计数率增加10^{-12}量级。发现与由传播模式的线性吸收引起的衰减相比,这种非常小的影响可以忽略不计。从双光子振幅的表达式可以看出,即使在强吸收的情况下,仍然可以产生最大纠缠态。
2011-02-23 quant-ph
Exact results for Casimir interactions between dielectric bodies: The weak-coupling or van der Waals Limit
在早期的论文中,我们已经应用多次散射技术来计算Casimir力,由于标量场之间的不同机构所描述的δ函数势。当耦合势变弱时,得到封闭形式的结果。我们简化了这种弱耦合技术,并将其应用到的情况下,纤细的电介质体,在这种情况下,该方法涉及的总和范德华(Casimir-波尔德)相互作用。再一次可以得到有限体的精确结果。我们提出封闭的公式描述之间的相互作用的球体和圆柱体之间,无限板和矩形板的有限尺寸。对于这样的板,我们考虑了作用在其上的力矩,并找到了可能出现的非平凡平衡点。
2008-06-17 hep-th quant-ph
QED in dispersing and absorbing media
在给出了介电体材料的微观Hopfield模型的基础上的量子化方案的大纲,我们展示了如何在给定的空间和频率依赖的复介电常数的介电物质的存在下的电磁场的经典唯象麦克斯韦方程组可以转移到量子理论。考虑介质辅助场与原子系统的相互作用,我们给出了库仑规范中的最小耦合哈密顿量和多极耦合哈密顿量。为了说明这一概念,我们讨论了吸收四端口器件中辐射的输入-输出关系和辐射场量子态的变换,以及在吸收体表面附近和具有本征材料损耗的球形微腔中激发态原子的自发衰变。最后,我们给出了量子化方案的其他媒体,如放大介质,磁介质,和非线性介质的扩展。
2003-06-26 quant-ph
Decay of an excited atom near an absorbing microsphere
研究了在满足Kramers-Kronig关系的复介电常数的色散和吸收微球附近激发态原子的自发衰变,特别强调了Drude-Lorentz介电常数。考虑了带隙以下的回音壁场共振(对于电介质球)和间隙内的表面引导场共振(对于电介质或金属球)。由于衰减率模拟的辐射场的球辅助基态波动的谱密度,场共振的强度和宽度基本上决定了自发衰减的可行增强。特别地,对于在其中表面引导场共振强烈重叠的间隔内的过渡频率,可以观察到强增强。当材料吸收变得显著时,则当辐射损耗占主导时可以观察到的高度结构化的发射图案减少到强吸收镜的发射图案。因此,非辐射衰变成为主导。特别是,如果原子和微球表面之间的距离足够小,衰变就变成完全无辐射的。
2000-12-19 quant-ph
Lifshitz Interaction between Dielectric Bodies of Arbitrary Geometry
本文提出了一种计算任意几何形状的电介质物体在小间距处的电磁涨落力的公式,作为电介质对比度的微扰展开。由此产生的Lifshitz能量自动呈现出不同多体贡献的级数展开形式。该公式的优点是,发散的贡献可以很容易地确定和减去,从而使一个方便的计划,现实的数值计算,这可能是有用的,在设计纳米尺度的机械设备。
2007-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Local-field corrections to the decay rate of excited molecules in absorbing cavities: the Onsager model
采用Onsager局域场模型,计算了位于色散吸收介质球中心的受激分子(原子)的衰变率和经典辐射功率。发现分子的外部(辐射和吸收)功率损耗的局部场校正因子为$|3ε(ω)/[3ε(ω)+1]|^2$,其中$ε(ω)$为球体的介电函数。然而,发现对分子总衰变率(功率损失)的局部场校正要复杂得多,包括Scheel等人最近导出的无限腔介质中的衰变率(Rev. A 60,4094(1999)),以及对腔诱导衰变率的类似校正。所得到的结果可以转换成与模型无关的形式。这表明,一般的结果为局域场校正的衰减率和外部功率损失的分子在吸收腔有效的分子位置远离腔壁。
2000-09-13 quant-ph
Quantum Electrodynamics near a Huttner-Barnett dielectric
我们建立了宏观可极化介质存在下的量子电动力学的一致性理论。我们使用的色散和吸收的电介质的Huttner-Barnett模型和制定的理论相互作用的量子场。我们整合出阻尼极化激元通过使用图解技术,并找到一个精确的表达式的位移场(光子)传播子中存在的色散和吸收的介质半空间。这开辟了一条新的路线,可追溯的微扰计算相同的自由空间量子电动力学。作为一个工作通过的例子,我们考虑的中性原子与色散和吸收介质半空间的相互作用。为此,我们使用原子偶极矩到电磁位移场的多极耦合$\boldsymbolμ\cdot\mathbf{D}$。我们应用新发展的形式主义计算单圈修正原子电子传播子,并找到能级移动和自发衰变率的变化接近吸收介质镜的中性原子。
2012-06-30 physics.atom-ph quant-ph
Local-field correction to the spontaneous decay rate of atoms embedded in bodies of finite size
在实腔模型的基础上,研究了色散吸收介质体的尺寸和形状对嵌入介质体中的激发态原子局域场修正自发衰变的影响。通过玻恩展开的系统的格林张量,它表明,在线性顺序的身体的磁化率的衰减率完全遵循托马斯的公式发现的特殊情况下的原子在一个均匀的电介质球的中心[物理评论A 63,053811(2001)]。它进一步表明,对于一个原子位于一个任意的电介质体的内部,这个公式仍然有效,超出了线性秩序。详细讨论了原子嵌入弱极化球的情形。
2006-08-29 quant-ph
Radiative heat transfer between dielectric bodies
扫描热显微镜(SThM)的最新发展,导致测量加热的传感器和冷却的样品之间的辐射热传递下降到纳米范围。这允许比较已知的理论描述的辐射传热,这是基于波动电动力学,与实验。该理论本身是一个宏观理论,可以预期在远小于10- 8 m的距离上会崩溃。在这种背景下,重新审视已知的波动电动力学和辐射传热的宏观理论似乎是合理的。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir force on amplifying bodies
基于宏观QED的统一方法,考虑到在有限的空间和频率范围内的放大效应,我们研究了Casimir力作为洛伦兹力作用在线性局部响应(各向同性)磁电体的任意部分放大系统上.我们证明,在一个弱极化/磁化放大对象在存在一个纯粹的吸收环境中的力可以表示为一个总和超过Casimir-波尔德力的激发原子内的身体。作为例子,计算了由受激原子的稀气体组成的平板与理想镜面之间的共振力。
2009-02-23 quant-ph
Spontaneous Decay in the Presence of Absorbing Media
在总结了色散和吸收(宏观)体存在下电磁场量子化的基本理论概念后,研究了它们对激发态原子自发衰变的影响。各种配置,如散装材料,平面半空间介质,球形腔,和微球被认为是。特别是,材料吸收的局部场校正的影响,衰减率,线位移,和发射模式进行检查。此外,辐射损失和材料吸收损失之间的相互作用进行了分析。最后,讨论了在微球辅助场作用下产生双原子纠缠态的可能性。
2001-04-11 quant-ph
Casimir and Casimir-Polder Interactions for Magneto-dielectric Materials: Surface Scattering Expansion
本文提出一种基于表面散射算子的多重散射展开方法,用于计算磁电介质物体间的卡西米尔力及粒子与物体间的卡西米尔-波尔德力,无需散射振幅,并证明其收敛性。
2023-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Surface Scattering Expansion of the Casimir-Polder Interaction for Magneto-dielectric Bodies: Convergence Properties for Insulators, Conductors and Semiconductors
研究可极化粒子与宏观物体间 Casimir-Polder 相互作用的多重散射展开(MSE)收敛性质,证明无需 T-matrix 即可高效准确计算绝缘体、导体和半导体等光滑表面物体的相互作用。
2023-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Modeling of Far-Field Quantum Coherence by Dielectric Bodies Based on the Volume Integral Equation Method
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University(浙江大学信息与电子工程学院);Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学)
本文提出一种统一的理论-数值框架,用于计算任意无损耗介电散射体的远场双光子相关函数和时域重合计数,通过多通道散射公式实现双入射通道到双远场检测模式的映射,揭示量子干涉的强角依赖性及其对HOM凹陷可见度的直接影响。
2026-04-21 physics.optics quant-ph
Two-atom van der Waals interaction between polarizable/magnetizable atoms near magneto-electric bodies
研究了两个原子在色散和吸收磁介电体任意排列情况下的范德华势。从一个可极化的原子放置在一个给定的几何形状,它与第二个可极化/可磁化的原子的相互作用推导出它的Casimir-Polder与弱极化/可磁化的测试体的相互作用。首先考虑自由空间中两个原子的情况,特别强调(i)两个可极化原子和(ii)一个可极化和一个可磁化原子之间的相互作用,从而得到范德华势的一般表达式。此外,分别以两个原子位于理想反射板和磁介质半空间附近为例,详细研究了磁介质体对范德华相互作用的影响.
2007-09-11 quant-ph
Theory-experiment comparison for the Casimir force between metallic test bodies: A spatially nonlocal dielectric response
人们已经知道,如果金属中的传导电子对电磁涨落的响应由经过充分检验的耗散Drude模型描述,则Casimir力的Lifshitz理论与测量数据发生冲突。同样的理论与石墨烯的卡西米尔力的测量非常一致,石墨烯的空间非局域电磁响应来自量子电动力学的第一原理。在这里,我们提出了空间非局部唯象介电函数的金属,导致几乎相同的响应,作为标准的德鲁德模型,传播波,但在倏逝波的情况下,不同的响应。与以前的一些建议不同,这里考虑的响应函数取决于波矢量的所有分量,这在所使用的镜面反射的形式中是最自然的。结果表明,这些响应函数满足Kramers-Kronig关系。我们推导出相应的表达式的表面阻抗和反射系数。所得到的结果被用来计算两个平行的板之间的有效Casimir压力,Casimir力之间的球体和板,和它的梯度在配置中最精确的实验进行了两个金(Au)和磁性(Ni)测试机构。结果表明,在所有情况下(金-金,金-镍,和镍-镍测试机构)的预测的Lifshitz理论发现,通过使用耗散非局部响应函数是在良好的协议与测量数据,如以前达到的无耗散等离子体模型。这些结果可能的发展和应用进行了讨论。
2022-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant Energy Exchange between Atoms in Dispersing and Absorbing Surroundings
在宏观电磁场量子化的框架内,导出了描述存在色散和吸收宏观物体时的共振偶极-偶极相互作用(RDDI)和共振原子-场相互作用(RAFI)的主方程,相关耦合用环境辅助格林张量表示.结果表明,在一定条件下,RDDI可以被视为是由一个有效的哈密顿量。该理论适用于原子与光场的弱耦合和强耦合,研究了两个(二能级)原子在初始共受一个激发时的共振能量交换。特别是,它示出,在政权的弱原子场耦合有一个时间窗口,其中的能量转移遵循的转移率定律的类型得到普通的二阶微扰理论。最后,研究了能量转移过程中发射的光谱,并讨论了谱线分裂。
2002-07-03 quant-ph
Atoms near magnetodielectric bodies: van-der-Waals energy and Casimir-Polder force
基于线性因果介质中的宏观QED,我们提出了一个关于Casimir Polder力作用于位于色散和吸收磁介质附近的原子的自洽理论。范德华能量的微扰结果显示出有趣的新功能中存在的磁介电体。为了超越微扰理论,我们从质心运动方程出发,推导出作用于处于任意电子态的原子上的Casimir-Polder力的动力学表达式。对于非驱动原子在弱耦合制度,作为时间的函数的力被证明是在选定的时间与电子密度矩阵元素的力分量的叠加。这些力的分量取决于原子的位置相关的极化率,正确地解释了体诱导的能级移动和加宽。
2004-06-29 quant-ph
Microscopic origin of Casimir-Polder forces
我们建立了色散力之间的一般关系。首先,基于因果介质中的QED,采用首阶微扰理论,用原子极化率和体助电磁场的格林张量来表示单原子Casimir-Polder势和双原子van der Waals势。在这个几何无关的框架下,我们采用格林张量的玻恩展开和Clausius-Mosotti关系,证明了在介电体存在下,原子的宏观Casimir-Polder势是由其微观多原子与组成介电体的原子之间的范德华相互作用的无穷和所引起的.这个定理适用于非均匀的,分散的,和吸收机构的任意形状和任意原子组成的任意背景下的附加磁介电体。
2007-06-12 quant-ph
Dispersive forces on bodies and atoms: a unified approach
本文给出了计算基态物体和原子上色散力的统一方法。它是基于基态洛伦兹力密度作用于线性、局部和因果响应介质中的极化和磁化引起的电荷和电流密度。该理论适用于介电宏观和微观物体,包括单个原子。现有的公式有效的弱极化物质的推广,也允许强极化的物质。特别是当微观物体可以被看作是单原子时,原子上的Casimir-Polder力和原子之间的范德华相互作用的著名公式被恢复。结果表明,作用在介质原子上的力--与孤立原子相反--一般被其他介质原子屏蔽。
2006-02-05 quant-ph
Self-Stress on a Dielectric Ball and Casimir-Polder Forces
人们通常认为,在稀释极限下,物体之间相互作用的卡西米尔能或电介质的卡西米尔自能可以用物体组分的范德华能或卡西米尔-波尔德能之和来表示。最近,这个自我能量的命题受到了Avni和Leonhardt的挑战。物理学\ { \bf 395},326(2018)],他们发现具有介电常数$\varepsilon$的均匀电介质球的能量或自应力以$\varepsilon-1$阶项开始。在这里,我们证明这是不正确的。在$\varepsilon-1$中,线性项的唯一可能来源在于体能量,如果物体的材料或其周围的材料充满了所有空间,那么就会存在这种能量。由于Avni和Leonhardt正确地减去了体积项,他们发现的线性项可能是由于他们忽略了对横向应力张量的积分。
2019-09-12 hep-th quant-ph
Spatial decoherence near metallic surfaces
我们提出了第一性原理推导的空间原子次能级退相干附近的电介质和金属表面。该理论是基于电磁场在吸收介质中的量子化。我们推导出任意形状衬底的原子密度矩阵的非对角矩阵元随时间变化的表达式。对于平面多层基板,我们发现,对于小的原子的可能位置的横向间距的空间相干性减少二次分离和相反的平方原子表面距离。
2006-03-09 quant-ph
Multiple scattering expansion for dielectric media: Casimir effect
本文提出了一种用于任意形状和材料组成物体间Casimir相互作用的多重散射描述方法,该方法将其展开为物体间和物体内的波散射序列,无需散射振幅的先验知识即可在实验分辨率内计算复杂几何形状的相互作用。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Generation of long-living entanglement between two separate atoms
提出了一种在两个空间分离原子之间无条件制备长寿命最大纠缠态的方案。在该方案中,$Λ$型原子通过一个类似谐振器的分散和吸收宏观物体的设备,产生高度和宽度明确的体辅助电磁场谐振。将强耦合和弱耦合相结合,实现了从偶极允许跃迁到偶极禁戒跃迁的纠缠转移,从而在原子离开原子体以及原子间相互离开时保持纠缠。该理论适用于原子通过微球的情况。
2004-10-05 quant-ph
Opposites Attract - A Theorem About The Casimir Force
我们考虑(非磁性)电介质体或导体之间的卡西米尔相互作用。我们的主要结果是一个证据,两个机构之间的卡西米尔力有关的反射总是有吸引力的,独立的确切形式的机构或介电性能。除了是场的基本性质外,该定理及其推论还排除了一类获得排斥力的建议,例如两半球排斥建议及其相关建议。
2006-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Casimir-Polder interaction of atoms with magnetodielectric bodies
基于线性因果介质中的QED理论,给出了单原子与色散和吸收磁介电体Casimir-Polder相互作用的一般理论。基态和激发态原子被认为是。作用在基态原子上的卡西米尔-波尔德力可以方便地从原子-场耦合能量的微扰计算中推导出来,而处于激发态的原子受到瞬态力分量的影响,只有通过基于体助真空洛伦兹力的动力学处理才能完全理解。结果表明,Casimir-Polder力可以受到体诱导的原子跃迁展宽和位移的影响-这种效应在最低阶微扰理论中没有考虑。该理论被用来研究置于磁介质多层系统中的基态原子的Casimir-Polder力,特别强调厚和薄板以及由两个厚板组成的平面腔。它示出了如何竞争的吸引力和排斥力的组件有关的介质的电和磁特性,分别可以-足够强的磁特性-导致形成的潜在的墙壁和井。
2005-04-18 quant-ph
Repulsive Casimir and Casimir-Polder Forces
卡西米尔和卡西米尔-波尔德斥力已经被人们所知超过50年了。平行半无限电介质板的一般“Lifshitz”配置允许排斥,如果它们被具有介电常数值介于电介质板的介电常数值之间的介电流体分开的话。这一点在20世纪70年代得到了间接证实,最近卡帕索的研究小组更直接地证实了这一点。多年来,人们也知道,电和磁可极化的物体可以经历排斥的量子真空力。更适合于实际应用的是真空中普通导电体和电介质体之间可以实现排斥的情况。卡西米尔排斥领域的地位,重点是最近的发展将进行调查。在这里,重点将放在分析的发展,特别是卡西米尔-波尔德(CP)的各向异性极化原子之间的相互作用,和CP的各向异性原子和机构之间的相互作用,也表现出各向异性,无论是因为各向异性的成分,或因为几何形状。排斥发生在楔形和圆柱形导体中,只要几何形状足够不对称,也就是说,要么楔形足够尖锐,要么原子离圆柱足够远。
2012-04-25 hep-th quant-ph
Atomic decay near a quantized medium of absorbing scatterers
利用量子电动力学模型研究了受激原子在既散射又吸收辐射的介质中的衰变。介质由填充有随机分布的一组非重叠球体的半空间表示,所述球体由线性吸收性介电材料组成。的吸收效应描述通过一个量子化的阻尼极化激元理论。据发现,有效的磁化率的散装不完全占介质引起的原子衰变率的变化。事实上,表面效应也有助于改变衰变特性。讨论了散射和吸收在总衰变率中的相互作用。
2010-04-26 physics.optics quant-ph
Spontaneous Emission Near Superconducting Bodies
本文研究了二能级原子在电介质(如正常导电金属或超导体)附近的磁自旋翻转跃迁引起的自发光子辐射。当温度低于超导体的转变温度T_c时,相应的自旋翻转寿命比正常导体的自旋翻转寿命提高了几个数量级。精确配方的数值结果也比较先前推导的近似解析表达式的自旋翻转寿命,我们发现一个很好的协议。我们给出了自旋翻转寿命如何依赖于超导体的温度T以及它的厚度H的结果。最后,我们研究了非磁性杂质以及可能的Eliashberg强耦合效应如何影响自旋翻转率。研究发现,非磁性杂质以及强耦合效应对自旋翻转寿命没有显著影响。
2007-06-07 quant-ph
Casimir force between dispersive magnetodielectrics
我们将我们的方法推广到吸收介质多层膜之间的Casimir效应[M. S. Tomas,Phys.Rev.A66,052103(2002)]中描述的方法。所得到的力的表达式是用来数值探讨的吸引力/排斥力的金属磁介电系统中的Drude-Lorentz磁电阻率和磁导率的介质色散的效果。
2005-05-31 quant-ph
Atomic multipole relaxation rates near surfaces
利用电磁多极展开的方法,计算了原子在自由空间和靠近吸收面时的自发弛豫率。偶极,四极和八极跃迁的自发衰变率计算在其各自的原始电多极矩和磁弛豫率计算偶极和四极跃迁在其各自的原始磁多极矩。利用磁电材料中的电磁场量子化理论,导出了用并矢格林函数表示的衰减率的一般表达式。我们主要研究自由空间和无限半空间附近的衰变率。对于吸收介质表面附近原子的衰变,我们发现了一系列依赖于原子-表面距离z的标度律。
2010-08-13 quant-ph
Three-body radiative heat transfer and Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium for arbitrary bodies
本文研究了由三个物体组成的系统中的Casimir Lifshitz力和辐射热传递,该系统处于三个独立的温度下,并浸没在热环境中,整个系统处于热平衡之外的稳态构型。我们开发的理论是有效的任意机构,即任何一组的温度,介电和几何特性,并描述每个机构的散射算子。对于三体系统,我们提供了一个封闭形式的辐射热传递和Casimir-Lifshitz力(包括在热平衡和出)的统一表达式。因此,该表达式首先应用于三个平面平行板的情况。在这方面,我们讨论的非加性的力在热平衡,以及作为其位置的函数的中间板之间的两个外部板具有不同的温度的平衡温度。最后,我们考虑了作用在平面腔中原子上的力。我们表明,不同于平衡配置,热平衡的情况下承认一个或多个位置的原子势的最小值。虽然对应的原子势深度对于典型的基态原子来说非常小,但是它们可能对于里德伯原子变得特别相关,成为产生原子陷阱的有希望的工具。
2014-02-11 quant-ph
Casimir interaction between gas media of excited atoms
考虑了高温下两种稀介质间的延迟色散相互作用(Casimir相互作用)。考虑了受激原子。结果表明,由于积分的发散性,摄动方法不能应用于该问题。基于动力学格林函数的非微扰方法实现。我们考虑两个原子之间的相互作用(其中一个是激发0嵌入在吸收介质。我们考虑了介质中光子的可能吸收,从而解决了发散问题。在对相互作用近似下,计算了两平面稀介质间的作用力。我们表明,量子电动力学的结果不同于在高温下的稀气体介质的Lifshitz公式(如果激发原子的数量是显着的)。根据量子电动力学,这种相互作用可以是吸引的,也可以是排斥的,这取决于介质的温度和密度。
2006-11-19 quant-ph
Probing atoms and molecules close to macroscopic bodies
该教授资格论文总结了作者在片上集成原子源制备、近场Casimir-Polder相互作用温度特性验证、纳米结构原子蒸气光谱基准研制及近表面分子气体光谱实验可行性探索方面的研究进展。
2023-12-19 physics.atom-ph quant-ph