論文の概要: Repulsive Inverse-Distance Interatomic Interaction from Many-Body Quantum Electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08069v1
- Date: Wed, 12 Nov 2025 01:38:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.62408
- Title: Repulsive Inverse-Distance Interatomic Interaction from Many-Body Quantum Electrodynamics
- Title（参考訳）: 多体量子電磁力学からの反発的逆距離原子間相互作用
- Authors: Loris Di Cairano, Matteo Gori, Reza Karimpour, Alexandre Tkatchenko,
- Abstract要約: 仮想光子と分子プラズモンの結合から生じる永続的逆距離MB-QED相互作用を示す。
vdW力よりも弱いが、このMB-QED$R-1$相互作用は将来の実験で重力アトラクションを大幅に超える可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.27725073249277
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Interactions between objects can be classified as fundamental or emergent. Fundamental interactions are either extremely short-range or decay inversely with the separation distance, such as the Coulomb potential between charges or the gravitational attraction between masses. In contrast, emergent quantum van der Waals (vdW) and Casimir interactions decay considerably faster ($R^{-6}$ or $R^{-7}$) with distance $R$. Here we apply perturbative quantum electrodynamics (QED) to a many-body (MB) system of atoms modeled as charged harmonic oscillators, and reveal a persistent inverse-distance MB-QED interaction stemming from the coupling between virtual photons and molecular plasmons in the non-retarded regime. This interaction, scaling with the third power of the fine-structure constant, is reminiscent of the Lamb shift for a single atom. Although weaker than vdW forces, this MB-QED $R^{-1}$ interaction may substantially surpass gravitational attraction in future experiments probing quantum gravity at microscopic scales.
- Abstract（参考訳）: オブジェクト間の相互作用は、基本的または創発的に分類される。
基本的な相互作用は、電荷間のクーロンポテンシャルや質量間の重力アトラクションのような分離距離と非常に短距離または逆向きに崩壊する。
対照的に、創発的な量子ファンデルワールス(vdW)とカシミール相互作用は、距離$R$でかなり早く崩壊する(R^{-6}$または$R^{-7}$)。
ここでは、荷電調和振動子としてモデル化された原子の多体(MB)系に摂動量子電磁力学(QED)を適用し、非遅延状態における仮想光子と分子プラズモンの結合から生じる永続的逆距離MB-QED相互作用を明らかにする。
この相互作用は、微細構造定数の第3のパワーとスケーリングし、単一の原子に対するラムシフトを思い出させる。
vdW力よりも弱いが、このMB-QED $R^{-1}$相互作用は、将来の実験において、微視的なスケールで量子重力を探索する重力アトラクションを大幅に超える可能性がある。
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