論文の概要: Lamb Shift of a Static Atom Facing a Rotating Surface
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.01495v1
- Date: Wed, 01 Jul 2026 21:49:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-03 19:45:08.602005
- Title: Lamb Shift of a Static Atom Facing a Rotating Surface
- Title（参考訳）: 回転面に面した静的原子のラムシフト
- Abstract要約: 本研究では, 近傍の平面体が正常に回転する際に, 静的原子のラムシフトがどのように変化するかを検討する。
まずグラフェンシートを用いて定式化を図示し,それを有限厚さのDrudeおよびプラズマ導体およびドープ半導体に適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.99844472131922
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study how the Lamb shift of a static atom is modified when a nearby planar body rotates rigidly about its normal while the atom is held at a fixed distance $a$. We derive a general formula for the shift in terms of the angularly Doppler-shifted reflection coefficients of the surface, valid for any axially symmetric planar material. Expanding the result to second order in the angular velocity $Ω$, we identify two independent contributions associated with the orbital and spin components of the electromagnetic angular momentum. The orbital contribution, proportional to $(Ωρ)^2$, reproduces locally the Lamb shift induced by a surface translating at the tangential velocity $Ωρ$, whereas the spin contribution, proportional to $(aΩ)^2$, originates from the rotational Doppler shift of the photon helicity and survives even on the rotation axis. We first illustrate the formalism using a graphene sheet and then apply it to finite-thickness Drude and plasma conductors and to doped semiconductors. Rotation enhances the Casimir-Polder interaction for graphene and metallic surfaces, whereas it weakens it for doped semiconductors, depending on whether the carrier plasma frequency reaches the near-field scale $1/a$. Above a threshold angular velocity, the atomic level also acquires a finite linewidth, providing a spectroscopic signature of quantum friction.
- Abstract（参考訳）: 原子が固定距離$a$で保持されている間、近傍の平面体が正常に厳密に回転するとき、静的原子のラムシフトがどのように変化するかを研究する。
我々は、任意の軸対称平面材料に対して有効である、表面の角状ドップラーシフト反射係数の観点から、シフトの一般的な公式を導出する。
この結果は角速度$Ω$の2階に拡張され、電磁角運動量の軌道成分とスピン成分に関連する2つの独立した寄与が特定される。
軌道寄与は、$(Ωρ)^2$に比例して、接速度$Ωρ$で変換される表面によって誘導されるラムシフトを局所的に再現するが、スピン寄与は、$(aΩ)^2$に比例して、光子ヘリシティの回転ドップラーシフトに由来し、回転軸上でも生存する。
まずグラフェンシートを用いて定式化を図示し,それを有限厚さのDrudeおよびプラズマ導体およびドープ半導体に適用する。
回転はグラフェンと金属表面のカシミール・ポルダー相互作用を促進させるが、キャリアプラズマ周波数が近接場スケールの1/a$に達するかどうかによってドープ半導体では弱まる。
しきい値の角速度を超えると、原子準位は有限の直線幅も取得し、量子摩擦の分光的シグネチャを提供する。
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