論文の概要: Strong Noninertial Radiative Shifts in Atomic Spectra at Low Accelerations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13481v1
- Date: Wed, 19 Jun 2024 12:01:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-21 19:53:21.030317
- Title: Strong Noninertial Radiative Shifts in Atomic Spectra at Low Accelerations
- Title（参考訳）: 低加速度における原子スペクトルの強い非慣性放射シフト
- Authors: Navdeep Arya, D. Jaffino Stargen, Kinjalk Lochan, Sandeep K. Goyal,
- Abstract要約: 実験可能な小型加速器において, 純非慣性放射シフトが50倍のエネルギーシフトが得られることを示す。
放射エネルギー準位シフトは、現在の技術でウンルー熱度を検出するための有望な観測可能であると我々は主張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Despite numerous proposals investigating various properties of accelerated detectors in different settings, detecting the Unruh effect remains challenging due to the typically weak signal at achievable accelerations. For an atom with frequency gap $\omega_0$, accelerated in free space, significant acceleration-induced modification of properties like transition rates and radiative energy shifts requires accelerations of the order of $\omega_0 c$. In this paper, we make the case for a suitably modified density of field states to be complemented by a judicious selection of the system property to be monitored. We study the radiative energy-level shift in inertial and uniformly accelerated atoms coupled to a massless quantum scalar field inside a cylindrical cavity. Uniformly accelerated atoms experience thermal correlations in the inertial vacuum, and the radiative shifts are expected to respond accordingly. We show that the noninertial contribution to the energy shift can be isolated and significantly enhanced relative to the inertial contribution by suitably modifying the density of field modes inside a cylindrical cavity. Moreover, we demonstrate that monitoring the radiative energy shift, as compared to transition rates, allows us to reap a stronger purely-noninertial signal. We find that a purely-noninertial radiative shift as large as 50 times the inertial energy shift can be obtained at small, experimentally achievable accelerations ($ a \sim 10^{-9} \omega_{0} c$) if the cavity's radius $R$ is specified with a relative precision of $\delta R/R_{0} \sim 10^{-7}$. Given that radiative shifts for inertial atoms have already been measured with high accuracy, we argue that the radiative energy-level shift is a promising observable for detecting Unruh thermality with current technology.
- Abstract（参考訳）: 様々な環境で加速検出器の様々な特性を調査する多くの提案にもかかわらず、アンルー効果の検出は、達成可能な加速における典型的に弱い信号のために難しいままである。
自由空間で加速される周波数ギャップ$\omega_0$の原子の場合、遷移速度や放射エネルギーシフトのような大きな加速による特性の変化は、$\omega_0 c$の加速度を必要とする。
本稿では, 監視対象のシステム特性の司法的選択によって, フィールド状態の密度が好適に変化した場合について述べる。
筒内における無質量量子スカラー場に結合した慣性及び一様加速原子の放射エネルギー準位シフトについて検討した。
一様加速された原子は慣性真空中で熱相関を経験し、放射シフトはそれに応じて応答することが期待される。
本研究では, エネルギーシフトに対する非慣性寄与を, 筒内空洞内におけるフィールドモードの密度を適切に調整することにより, 慣性寄与に対して分離し, 著しく高めることができることを示す。
さらに、放射エネルギーシフトのモニタリングは、遷移速度と比較して、より強い純粋非慣性信号の受信を可能にすることを実証する。
キャビティの半径が$R$で、相対精度が$\delta R/R_{0} \sim 10^{-7}$であれば、実験可能な小さな加速(a \sim 10^{-9} \omega_{0} c$)で50倍のエネルギーシフトが得られる。
慣性原子の放射シフトが既に高精度に測定されていることを考えると、放射エネルギー準位シフトは現在の技術でウンルー熱度を検出するための有望な観測可能であると論じる。
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