动态Casimir光子的量子同步效应
发布时间：2021-03-27 05:29
真空扰动产生光子被人们称为动态Casimir效应（DCE）,这是量子真空涨落最有力的证明,其理论于1970年首次被提出。对动态Casimir效应的观测一直是许多科学家为之努力的一项工作,直到2011年Wilson等人利用超导量子干涉仪（SQUID）中断超导波导传输线,并通过对超导量子干涉仪的外部磁通量进行高频调制实现了动态Casimir效应的实验观测。实验表明,磁场诱导的有效运动产生了初始准真空状态下的微波光子对,产生的光子对显示出了量子纠缠和量子失谐。理论研究表明,即使在考虑环境热噪声的情况下,也可以测量出量子关联,这使得我们可以对动态Casimir效应中的非经典特征进行量子化处理,这些关联可以被转换为超导量子比特,从而产生高度纠缠的量子位态。因此,更详细地研究如何利用动态Casimir效应产生其他有用的量子特性,具有特别重要的意义。本文基于对一维单链半无限超导波导传输线、超导量子干涉环连接的两个单链超导波导传输线这两个模型中动态Casimir效应的研究,以及Mari等人提出的量子同步判定标准,进一步研究了系统中产生的Casimir光子对考虑耗散后的量子同步效应。研究表明,当各个参量...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：44 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Bressi等人的实验装置
东北师范大学硕士学位论文3排斥力[17]。实验表明，与理论预测相一致，在流体中适当选择相互作用的材料可以使力的符号从吸引变为排斥。测量到的排斥相互作用被发现比吸引力弱。实验装置如图1-2，其中1是金球，2是硅片，3是溴化苯溶液。图1-2：J.N.Munday等人的实验模型。图1-3：J.L.Garrett等人的镀金玻璃球模型。2018年，Norte等人观测到两个相互靠近的铝薄膜在过渡到超导状态时，它们之间的Casimir力为零[18]。同年，J.L.Garrett打破了传统实验测量仅在球与板间或板与板间进行的局限，利用如图1-3所示的实验装置对两个镀金空心玻璃球之间的Casimir力进行了测量。实验中利用了原位扫描技术，从而在24小时的连续测量中保持球体中心对齐到其半径的1%以内。由于实验是在空气中进行的，其通过锁定检测方案来确定(并减轻)静电和水动力，同时跟踪信号的同相分量和正交分量。两个球体之间的水平对齐是通过地形扫描的交替力测量来保持的[19]。以上为静态Casimir效应的研究进展，接下来将介绍动态Casimir效应。量子场论(QFT)最显著的特征之一是它预测了量子真空中能产生粒子。真空涨落产生实光子的例子有很多，如匀加速观测仪探测到的安鲁辐射[20]，来自黑洞的霍金辐射[21,22]，强磁场存在时产生正负电子对的施文格效应[23]。然而，尽管这些效应有很强的理论支持，但还没有一个被实验观察到。一个与之密切相关的现象，即当场的边界条件随时间变化时，在由两个运动的理想镜组成的腔中，真空波动可以产生光子，这通常被称为动态Casimir效应，这个预言在1970年由G.T.Moore提出[24]。1976年，S.A.Fulling等人发现，自
东北师范大学硕士学位论文3排斥力[17]。实验表明，与理论预测相一致，在流体中适当选择相互作用的材料可以使力的符号从吸引变为排斥。测量到的排斥相互作用被发现比吸引力弱。实验装置如图1-2，其中1是金球，2是硅片，3是溴化苯溶液。图1-2：J.N.Munday等人的实验模型。图1-3：J.L.Garrett等人的镀金玻璃球模型。2018年，Norte等人观测到两个相互靠近的铝薄膜在过渡到超导状态时，它们之间的Casimir力为零[18]。同年，J.L.Garrett打破了传统实验测量仅在球与板间或板与板间进行的局限，利用如图1-3所示的实验装置对两个镀金空心玻璃球之间的Casimir力进行了测量。实验中利用了原位扫描技术，从而在24小时的连续测量中保持球体中心对齐到其半径的1%以内。由于实验是在空气中进行的，其通过锁定检测方案来确定(并减轻)静电和水动力，同时跟踪信号的同相分量和正交分量。两个球体之间的水平对齐是通过地形扫描的交替力测量来保持的[19]。以上为静态Casimir效应的研究进展，接下来将介绍动态Casimir效应。量子场论(QFT)最显著的特征之一是它预测了量子真空中能产生粒子。真空涨落产生实光子的例子有很多，如匀加速观测仪探测到的安鲁辐射[20]，来自黑洞的霍金辐射[21,22]，强磁场存在时产生正负电子对的施文格效应[23]。然而，尽管这些效应有很强的理论支持，但还没有一个被实验观察到。一个与之密切相关的现象，即当场的边界条件随时间变化时，在由两个运动的理想镜组成的腔中，真空波动可以产生光子，这通常被称为动态Casimir效应，这个预言在1970年由G.T.Moore提出[24]。1976年，S.A.Fulling等人发现，自
本文编号：3102975
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：44 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Bressi等人的实验装置
东北师范大学硕士学位论文3排斥力[17]。实验表明，与理论预测相一致，在流体中适当选择相互作用的材料可以使力的符号从吸引变为排斥。测量到的排斥相互作用被发现比吸引力弱。实验装置如图1-2，其中1是金球，2是硅片，3是溴化苯溶液。图1-2：J.N.Munday等人的实验模型。图1-3：J.L.Garrett等人的镀金玻璃球模型。2018年，Norte等人观测到两个相互靠近的铝薄膜在过渡到超导状态时，它们之间的Casimir力为零[18]。同年，J.L.Garrett打破了传统实验测量仅在球与板间或板与板间进行的局限，利用如图1-3所示的实验装置对两个镀金空心玻璃球之间的Casimir力进行了测量。实验中利用了原位扫描技术，从而在24小时的连续测量中保持球体中心对齐到其半径的1%以内。由于实验是在空气中进行的，其通过锁定检测方案来确定(并减轻)静电和水动力，同时跟踪信号的同相分量和正交分量。两个球体之间的水平对齐是通过地形扫描的交替力测量来保持的[19]。以上为静态Casimir效应的研究进展，接下来将介绍动态Casimir效应。量子场论(QFT)最显著的特征之一是它预测了量子真空中能产生粒子。真空涨落产生实光子的例子有很多，如匀加速观测仪探测到的安鲁辐射[20]，来自黑洞的霍金辐射[21,22]，强磁场存在时产生正负电子对的施文格效应[23]。然而，尽管这些效应有很强的理论支持，但还没有一个被实验观察到。一个与之密切相关的现象，即当场的边界条件随时间变化时，在由两个运动的理想镜组成的腔中，真空波动可以产生光子，这通常被称为动态Casimir效应，这个预言在1970年由G.T.Moore提出[24]。1976年，S.A.Fulling等人发现，自
东北师范大学硕士学位论文3排斥力[17]。实验表明，与理论预测相一致，在流体中适当选择相互作用的材料可以使力的符号从吸引变为排斥。测量到的排斥相互作用被发现比吸引力弱。实验装置如图1-2，其中1是金球，2是硅片，3是溴化苯溶液。图1-2：J.N.Munday等人的实验模型。图1-3：J.L.Garrett等人的镀金玻璃球模型。2018年，Norte等人观测到两个相互靠近的铝薄膜在过渡到超导状态时，它们之间的Casimir力为零[18]。同年，J.L.Garrett打破了传统实验测量仅在球与板间或板与板间进行的局限，利用如图1-3所示的实验装置对两个镀金空心玻璃球之间的Casimir力进行了测量。实验中利用了原位扫描技术，从而在24小时的连续测量中保持球体中心对齐到其半径的1%以内。由于实验是在空气中进行的，其通过锁定检测方案来确定(并减轻)静电和水动力，同时跟踪信号的同相分量和正交分量。两个球体之间的水平对齐是通过地形扫描的交替力测量来保持的[19]。以上为静态Casimir效应的研究进展，接下来将介绍动态Casimir效应。量子场论(QFT)最显著的特征之一是它预测了量子真空中能产生粒子。真空涨落产生实光子的例子有很多，如匀加速观测仪探测到的安鲁辐射[20]，来自黑洞的霍金辐射[21,22]，强磁场存在时产生正负电子对的施文格效应[23]。然而，尽管这些效应有很强的理论支持，但还没有一个被实验观察到。一个与之密切相关的现象，即当场的边界条件随时间变化时，在由两个运动的理想镜组成的腔中，真空波动可以产生光子，这通常被称为动态Casimir效应，这个预言在1970年由G.T.Moore提出[24]。1976年，S.A.Fulling等人发现，自
本文编号：3102975
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3102975.html
