論文の概要: Quantum thermal field fluctuation induced corrections to the interaction
between two ground-state atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.10296v3
- Date: Fri, 18 Nov 2022 10:24:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 22:41:20.729547
- Title: Quantum thermal field fluctuation induced corrections to the interaction
between two ground-state atoms
- Title（参考訳）: 量子熱場揺らぎによる2つの基底状態原子間の相互作用の補正
- Authors: Shijing Cheng, Wenting Zhou, and Hongwei Yu
- Abstract要約: 真空中のスカラー場と真空中の熱浴と相互作用する2つの原子について, ダリバルト, デュポン・ロック, コーエン・タンノウジによって提案された形式主義を, 有限温度でT$で一般化する。
我々はファン・デル・ワールスとカシミール・ポルダー相互作用の温度補正を詳細に分析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We generalize the formalism proposed by Dalibard, Dupont-Roc, and
Cohen-Tannoudji [the DDC formalism] in the fourth order for two atoms in
interaction with scalar fields in vacuum to a thermal bath at finite
temperature $T$, and then calculate the interatomic interaction energy of two
ground-state atoms separately in terms of the contributions of thermal
fluctuations and the radiation reaction of the atoms and analyze in detail the
thermal corrections to the van der Waals and Casimir-Polder interactions. We
discover a particular region, i.e., $\sqrt[4]{\lambda^3\beta}\ll L\ll \lambda$
with $L$, $\beta$ and $\lambda$ denoting the interatomic separation, the
wavelength of thermal photons and the transition wavelength of the atoms
respectively, where the thermal corrections remarkably render the van der Waals
force, which is usually attractive, repulsive, leading to an interesting
crossover phenomenon of the interatomic interaction from attractive to
repulsive as the temperature increases. We also find that the thermal
corrections cause significant changes to the Casimir-Polder force when the
temperature is sufficiently high, resulting in an attractive force proportional
to $TL^{-3}$ in the $\lambda\ll\beta\ll L$ region, and a force which can be
either attractive or repulsive and even vanishing in the $ \beta\ll\lambda\ll
L$ region depending on the interatomic separation.
- Abstract（参考訳）: We generalize the formalism proposed by Dalibard, Dupont-Roc, and Cohen-Tannoudji [the DDC formalism] in the fourth order for two atoms in interaction with scalar fields in vacuum to a thermal bath at finite temperature $T$, and then calculate the interatomic interaction energy of two ground-state atoms separately in terms of the contributions of thermal fluctuations and the radiation reaction of the atoms and analyze in detail the thermal corrections to the van der Waals and Casimir-Polder interactions.
特定の領域、すなわち $\sqrt[4]{\lambda^3\beta}\ll l\ll \lambda$ with $l$, $\beta$ and $\lambda$ はそれぞれ原子間分離、熱光子の波長、原子の遷移波長を示す。
また,温度が十分高い場合,熱補正はカシミール・ポルダー力に大きな変化を生じさせ,その結果,$\lambda\ll\beta\ll l$ 領域で$tl^{-3}$ に比例する魅力的な力と,原子間分離によって$ \beta\ll\lambda\ll l$ 領域で消失する力が生じることを発見した。
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