論文の概要: Spontaneous excitation of a centripetally accelerated atom coupled to electromagnetic vacuum fluctuations near a reflecting boundary

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.16488v1
• Date: Sat, 20 Sep 2025 01:18:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:15.81708
• Title: Spontaneous excitation of a centripetally accelerated atom coupled to electromagnetic vacuum fluctuations near a reflecting boundary
• Title（参考訳）: 反射境界近傍の電磁真空変動に結合した遠心加速原子の自然励起
• Authors: Yan Peng, Jiawei Hu, Hongwei Yu,
• Abstract要約: 反射境界付近の電磁真空変動と相互作用する遠心加速原子の平均原子エネルギーの変化率について検討した。 その結果、遠心加速度が原子遷移周波数によって設定された特性加速度を著しく上回る場合、真空揺らぎは放射線反応よりも支配的であることが明らかとなった。 原子境界距離が原子の加速と遷移波長に付随する特性長よりもはるかに小さい近ゾーン状態において、境界は平均原子エネルギーの変化率に実質的な補正をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.714534462514331
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the rate of change of the mean atomic energy for centripetally accelerated atoms interacting with electromagnetic vacuum fluctuations near a reflecting boundary, using the Dalibard-Dupont-Roc-Cohen-Tannoudji formalism. The distinct contributions from vacuum fluctuations and radiation reaction are analyzed separately. Our results reveal that, when the centripetal acceleration significantly exceeds the characteristic acceleration set by the atomic transition frequency, vacuum fluctuations dominates over radiation reaction, irrespective of the atom-boundary distance and the atomic polarization. In the near-zone regime, where the atom-boundary distance is much smaller than both the characteristic length associated with the acceleration and the transition wavelength of the atom, the boundary introduces substantial corrections to the rate of change of the mean atomic energy. These corrections are comparable in magnitude to those in free space and exhibit strong dependence on the atomic polarization. Remarkably, in the intermediate and far regions, contributions stemming from the combined effects of the boundary and acceleration can become the leading and subleading terms, respectively. An acceleration-independent term also arises from their interplay. These findings highlight the significant interplay between acceleration and the presence of a boundary in shaping atomic radiative properties and may have potential implications for experimentally probing the circular Unruh effect.
• Abstract（参考訳）: 反射境界付近の電磁真空変動と相互作用する遠心加速原子の平均原子エネルギーの変化率について,ダリバード・デュポント・ローク・コーエン・タンヌージ形式を用いて検討した。 真空揺らぎと放射反応の異なる寄与を別々に分析した。 その結果,原子遷移周波数によって設定された特性加速度を遠心加速度が著しく超えると,原子境界距離や原子偏光によらず,真空揺らぎが放射反応において支配的となることが明らかとなった。 原子境界距離が原子の加速と遷移波長に付随する特性長よりもはるかに小さい近ゾーン状態において、境界は平均原子エネルギーの変化率に実質的な補正をもたらす。 これらの補正は自由空間の修正に匹敵する大きさであり、原子偏光への強い依存を示す。 注目すべきは、中間領域と遠領域において、境界と加速度の複合効果から生じる貢献が、それぞれ先行項および下位項となることである。 アクセラレーションに依存しない用語は、それらの相互作用から生じる。 これらの知見は、原子放射特性の形成における加速と境界の存在の間の重要な相互作用を強調し、円形のウンルー効果を実験的に探究するために潜在的に有意な影響を及ぼす可能性があることを示唆している。

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