低维系统中Casimir-Polder力的研究

【摘要】真空涨落是量子场论的一个重要的基本结论。在量子电动力学中，真空涨落会引发一些很重要的效应，比如说，自发辐射衰变、兰姆位移、以及Casimir和Casimir-Polder力，等等。其中，Casimir和Casimir-Polder力是真空涨落和辐射场的量子性质的可观测的宏观表现之一。1948年，Casimir和Polder预言真空中一个中性原子与一块理想的导体板之间以及两个中性原子之间存在着相互作用力，即Casimir-Polder力。自此之后，人们围绕Casimir-Polder力开展了一系列的研究工作，取得了重要的研究进展。理论方面，很多研究都致力于探究由不同材料构成的各种形状的微腔中的Casimir-Polder力。实验方面，在Sukenik等人的开创性实验之后，越来越多的实验研究关注于利用不同的技术提高测量Casimir-Polder力的精度。Casimir-Polder力在纳米技术、原子光学、凝聚态物质以及腔量子电动力学等领域中有着广泛的应用。本文主要围绕低维系统中的Casimir-Polder力开展了一些研究。首先，我们利用微扰理论研究了置于一个含电介质的有输出耦合的腔中原子和腔壁之间的Casimir-Polder力，讨论了电介质、腔的大小以及腔损耗对Casimir-Polder力的影响。在此基础上，我们进一步研究了系统的初始态处于裸基态和部分缀饰态两种不同的情形下，在含电介质的有一端输出耦合的腔中原子和腔壁之间的Casimir-Polder力的动态演化，分析了不同的初态、电介质、腔的大小等各种因素对动态Casimir-Polder力的影响。最后，我们研究了由一维纳米线和两个杂质原子构成的现实的固态系统中，两个杂质原子之间的electronicCasimir-Polder力。并且，进一步讨论了纳米线和温度等因素对两个杂质原子之间的electronicCasimir-Polder力的影响。
【作者】杨慧；
【导师】郑泰玉；
【作者基本信息】东北师范大学，凝聚态物理，2014，博士
【关键词】真空涨落；Casimir-Polder力；动态Casimir-Polder力；ElectronicCasimir-Polder；

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