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动态卡西米尔效应的视角
今年，我们庆祝 Gerald T. Moore [1] 发表开创性论文 50 周年。这项工作让我们首次了解到一个令人费解的量子场现象——它预测当我们改变空电磁腔的边界条件（例如移动其中一个镜子）时会发生什么。从经典角度来看，什么都不应该发生——从某种意义上说，我们作用于一个不存在的物体。在量子物理学中，有一个时间-能量不确定性关系 ∆E∆t ≥ ℏ /2，这表明如果我们考虑小的时间间隔 ∆t，我们还需要考虑至少 ∆E ≥ ℏ /2∆t 的能量不确定性。因此，即使真空的能量为零，我们也需要考虑能量为 ∆E/2 的粒子及其反粒子自发出现，然后在时间 ∆t 内再次相互湮灭的可能性。我们无法从真空中提取这种所谓的零点能量，那么我们如何验证这种非常不平凡的虚无描述呢？1970 年，摩尔告诉我们，如果我们以足够快的速度移动镜子，我们就可以阻止湮灭，粒子就会被迫存在。这个过程被称为动态卡西米尔效应 (DCE)。能量来自镜子的运动，粒子通常成对产生。这种效应可以通过实验观察到吗？
排斥卡西米尔力和范德华力
材料表面之间电磁场的约束会导致后者之间产生力，这是由于前者的量子涨落造成的，这种力有许多有趣的特点。首先，这种力代表了真空量子性质的宏观表现，可以用当前的实验技术测量。其次，对自然界中的几种现象进行仔细研究后，有强有力的证据表明，粘附、摩擦、润湿和粘滞从根本上说是这些量子涨落的结果。第三，随着设备不断向纳米级小型化，设计物体间真空涨落的能力可能为改进设备架构、组装方法或功能铺平道路。在本文中，我们将简要讨论最近对长距离和短距离排斥力的测量、未来实验的测量方案，以及利用修改真空涨落约束产生的这些力的能力的技术机会。