Wie erzeugt der dynamische Casimir-Effekt korrelierte Photonen?

Es gibt ein aktuelles Papier über arxiv, das viel Beifall erhält http://arxiv.org/abs/1105.4714

Die Autoren zeigen experimentell, dass die Bewegung eines Spiegels eines Hohlraums mit hoher Geschwindigkeit Licht aus dem Hochvakuum erzeugt. Die üblichen Zweifel an den experimentellen Techniken scheinen sehr klar angesprochen und überprüft zu werden (gemäß den Kommentaren von Fred Capasso) http://www.nature.com/news/2011/110603/full/news.2011.346.html )

Meine Frage ist: Kann jemand erklären, wie in diesem Prozess korrelierte/gequetschte Photonen erzeugt werden? Ich kann ein Gefühl dafür bekommen, wie ein beweglicher Spiegel echte Photonen erzeugen kann, indem er dem Vakuum Energie zuführt (korrigieren Sie mich, wenn dies nicht mit der detaillierten Theorie übereinstimmt). Aber ich sehe nicht, wie Photonen paarweise erzeugt werden. Könnte jemand den parametrischen Prozess beschreiben, der hier abläuft?

Schöne forschungsbezogene Frage! Vielleicht möchten Sie ein quantenelektrodynamisches Tag hinzufügen. Grüße
Gute Frage +1. Ich frage mich, ob die Messung des Flusses der erzeugten Photonen als Maß für einen Teil des Vakuumenergiespektrums verwendet werden könnte.
Gute Frage. Kennen Sie die zweite Quantisierung? Kennen Sie die gequetschten Zustände?

Antworten (1)

Ref. [19] in der arXiv-Veröffentlichung, CM Caves und BL Schumaker, Phys Rev A 31, 3068 (1985), gibt am Ende der zweiten Seite eine saubere Beschreibung eines parametrischen Verstärkers als Prototyp eines Zwei-Photonen-Geräts :

In einem [parametrischen Verstärker] ein intensiver Laserstrahl mit Frequenz 2 Ω – der Pumpstrahl – beleuchtet ein geeignetes nichtlineares Medium. Die Nichtlinearität koppelt den Pumpstrahl derart an andere Moden des elektromagnetischen Feldes, dass ein Pumpphoton bei Frequenz entsteht 2 Ω kann vernichtet werden, um "Signal"- und "Idler"-Photonen bei Frequenzen zu erzeugen Ω ± ϵ und umgekehrt können Signal- und Leerlaufphotonen vernichtet werden, um ein Pumpphoton zu erzeugen.

Man könnte sich die gegenwärtige Situation als Dual dieser Beschreibung vorstellen. Das heißt, das Medium, der Josephson-Kontakt, schwingt mit einer Pumpfrequenz 2 Ω , und interagiert nichtlinear mit dem Vakuumzustand.

Aus dem arXiv-Papier selbst gibt es eine klare Parallele,

Die Quantentheorie erlaubt uns, detailliertere Vorhersagen zu treffen als nur, dass Photonen einfach produziert werden. Wenn die Grenze sinusförmig mit einer Kreisfrequenz angesteuert wird ω d = 2 π f d , dann wird vorhergesagt, dass Photonen paarweise erzeugt werden, so dass ihre Frequenzen ω 1 und ω 2 , summieren sich zur Antriebsfrequenz, dh wir erwarten ω d = ω 1 + ω 2 .

Einer der Kommentare auf der Nature News-Seite, Edward Schaefer am 2011-06-06 12:39:04 PM, macht einen Punkt, den ich für erwähnenswert halte, dass „der Spiegel einen Teil seiner eigenen Energie auf die virtuellen Photonen überträgt mach sie wahr."

Wie erzeugt der dynamische Casimir-Effekt korrelierte Photonen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v