低维微腔中Casimir效应的研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:judy5752
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
一般情况下,尽管量子真空态的能量无穷大,不能直接测量,但在一定条件下可以观测到宏观量子效应。Casimir效应就是由于量子电磁场真空零点能涨落,所导致可观测量子效应的最佳证据之一。H.B.G.Casimir首先预言了将两平行理想金属板放在真空时,两板间会产生相互吸引力,这种现象被称为Casimir效应。此效应提出不久后,就被J.M.Sparnay在实验上观测到。之后随着科技的不断发展,在实验上测量Casimir力的精度也不断地提高。不仅在实验上精确地测得Casimir吸引力,而且在2009年科学家们又观测到Casimir排斥力。另外,2011年Wilson等人在实验上又发现了当边界快速移动时,真实光子就会从量子真空腔中产生,这一现象被称为动态Casimir效应。早在1970年Moore等人就预言了这一效应的存在。至今,Casimir效应在数学物理、原子分子物理、凝聚态物理、生物学、天文学和宇宙学等很多领域中有着重要的应用,尤其在纳米技术方面有着极其重要的应用前景。由于Casimir效应的研究具有重要的理论意义和实验意义,本文开展了一维微腔中Casimir效应的研究。首先,应用Fox-Li准模理论,研究了一维微波激射腔中的静态Casimir效应。采用全量子理论计算了Casimir能量,得到了一维微波激射腔中,腔壁之间的Casimir力的解析表达式,给出了腔壁之间的Casimir力的性质。在此基础上,进一步讨论了腔壁的线度与衰减率对腔壁线度对Casimir力的影响,并与理想腔的情况进行了比较。其次,研究了原子系综的非稳共振腔中的动态Casimir效应和原子的集体激发效应。结合原子系综的激子模型得到系统的哈密顿量。然后从系统的密度算符满足的方程出发,导出腔场初态处于压缩真空态情况下的动态Casimir效应产生的光子数平均值和激子数平均值随时间变化的解析表达式。通过讨论分析,本文不仅给出了光子数平均值,还给出了激子数平均值随时间变化规律图像,分析了温度、耦合系数等因素对动态Casimir效应和原子的集体激发效应的影响。本文研究结果为我们以后研究更为复杂腔的Casimir效应奠定了基础。
其他文献
反褶积、Q补偿、谱白化、小波变换等方法在提高地震资料分辨率的同时往往会放大噪声,降低地震资料的信噪比。由于地震随机噪声服从高斯分布且其本身并无方向性,因而在Shearlet域可将有效信号与随机噪声分开。通过Shearlet变换将地震信号转换到Shearlet域,对Shearlet域系数进行合理的补偿后,再做Shearlet反变换,可实现对地震资料的提高分辨率处理。结合Shearlet变换的这两个特
古人云:"亲其师,信其道。"让每个学生都感到老师喜欢他,或者说做出喜欢学生的样子,是很有必要的。学生喜欢老师了,才有可能向老师倾吐心事,才会把专注的精神放在老师的课上,才能真正实现师生关系的和谐。相反,师生之间彼此谁也看不惯谁,相互只能生出厌恶,老师会不问青红皂白地训斥学生的所有过失,学生则会视老师为"敌人",给老师贴上"恶人"的标签。如何让学生感觉到老师对他(她)的喜欢,愿意亲近老师呢,我
期刊
随着现代科学信息技术的发展,教育和心理评估的测试逐渐由传统的纸笔考试(paper-and-pencil tests)转变为基于计算机平台的测验(computer-based assessments)。随着计算机化测验的广泛应用,记录并呈现学生在题目上的反应过程的信息变得十分容易。学生在题目上表现的作答信息即反应过程数据,被记录到计算机后台的日志文件中。反应过程数据包括反应时间数据,行为过程数据,以
大规模多重检验的问题产生于许多科学研究领域。例如,在全基因组关联分析(GWAS)中,通常需要进行数以万计的检验以寻找与复杂疾病或性状相关联的单核苷酸多态性(SNPs)。一些其它的例子包括:神经影像数据分析[72]、微阵列数据分析[51,52]、空间数据分析[82]等等。到目前为止,一些多重检验方法已经被广泛地应用于众多科学领域。然而,在大规模多重检验中仍然存在一些棘手的问题需要解决。首先,日益产生
翅二型是昆虫种内形态分化的常见现象,广泛存在于双翅目、半翅目、鞘翅目以及直翅目等昆虫类群中,主要包括“天生型翅二型”和“落翅型翅二型”两类。翅型分化是昆虫适应环境变化而产生的生存应对策略,这种形态发育可塑性一直是众多昆虫学者关注的焦点,探究昆虫翅型分化的分子生物学机制可为理解昆虫适应性进化提供科学解释。现有研究多集中在飞虱、蚜虫等“天生型翅二型”的少数昆虫种类中,对于直翅目和“落翅型翅二型”昆虫的
蛋白质是一种有机大分子,是生命的物质基础,是构成细胞、承载生命活动的基本有机物。在蛋白质翻译过程中,氨基酸相互连接形成肽链,肽链经过螺旋、卷曲、折叠,形成前体蛋白。然而前体蛋白不具有活性,只有通过一系列的翻译后加工及修饰,才能获取生物学功能,这种化学修饰叫蛋白质翻译后修饰。蛋白质翻译后修饰类型多种多样,例如在蛋白质中加入各种官能团,化学键或者其他肽链等,蛋白质翻译后修饰在细胞功能和生物进程中起着重
近年来,大数据话题备受人们关注。大数据不局限于数据量之大,而在于隐藏在数据背后的数据价值。如何挖掘大数据中存在的规律,为人们提供有价值的信息,是大数据研究领域面临的挑战之一。为在给定的数据样本上准确地进行推理和预测,需要找到数据合适的特征表示,从而有效地对数据的底层结构进行建模。模型应能反映简洁的全局结构,捕捉数据的表现,并对噪声具有较强的稳健性。寻求数据特征表示的前提是现实世界中的大多数数据具有
肿瘤发生和发展过程中通常伴随炎症的发生。肿瘤相关炎症被认为是机体免疫监视过程的屏障,并且能够在多个方面促进肿瘤进展,包括肿瘤细胞转移、新血管生成、突变细胞的增殖等。髓源抑制细胞(MDSC)是一种在病理条件下由造血干细胞异常分化产生的,具有抑制机体免疫应答反应的异质性细胞群。MDSC不仅具有免疫抑制功能,在肿瘤发生和发展的多个过程中都发挥至关重要的作用,包括促进肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞在血行转移过
仿生电子皮肤、可穿戴智能产品等新一代电子设备在未来拥有巨大的需求空间,其最大的优势在于柔性/弹性和便携,这对相关材料和器件集成技术提出了新的挑战。其中透明、可贴合、可拉伸电极是研究热点之一。目前透明可拉伸电极已取得一定研究进展,然而其高精度图案化仍是目前研究中亟需解决的重要问题,限制了其在电子电路中的应用。有机场效应器件具有质轻、柔韧、能在形变条件下保持电学性能等优势,与透明可贴合电极结合,对未来
青藏高原的放牧系统具有重要的生态和生计意义,但目前正受到气候变化和人为干扰的双重威胁。为寻找改善现状的着力点,有必要探究青藏高原放牧系统的现状与演变趋势。以青藏高原东北部的共和县为例,基于历史统计数据、地方志与文献资料,在社会—生态系统的视角下,运用描述系统演变的扰沌模型,分析共和县放牧社会—生态系统的历史变迁、现状以及未来发展趋势。其中与经济相关的家庭生计—市场子系统目前处于平稳积累资源阶段,与