非平衡涨落量子电动力学：热辐射、热传递与力
其他凝聚态物理
2017-05-24 v1 量子物理
摘要
电磁波的量子涨落与热涨落是量子物理和统计物理的基石，并且是热辐射和 van der Waals 力等现象所固有的。虽然基本原理是基础教材的内容，但近期的实验与技术进步使得我们有必要认真应对小尺度（即所谓的近场区域）下电磁涨落的反直觉后果。我们重点关注此类行为的三个表现： Stefan--Boltzmann 定律描述了宏观物体的热辐射，但无法解释小物体（例如与趋肤深度相当）辐射的量级、偏振和相干性； 两个距离极近的物体之间的热传递由倏逝波主导，其大小可能比由传播波产生的经典贡献高出几个数量级； Casimir/van der Waals 相互作用是亚微米间距下物体间的主导力；该力的非平衡类似物（对于处于不同温度的物体）尚未得到充分探索（至少在实验上）。为了探索这些现象，我们引入了 Rytov 在 20 世纪 50 年代最初提出的涨落量子电动力学 (QED) 工具。结合散射公式，这能够研究具有不同材料性质、形状、间距和排列的物体的热辐射与热传递，以及平衡与非平衡力。
引用
@article{arxiv.1606.03740,
title = {Non-equilibrium Fluctuational Quantum Electrodynamics: Heat Radiation, Heat Transfer, and Force},
author = {G. Bimonte and T. Emig and M. Kardar and M. Krüger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03740},
year = {2017}
}
备注
accepted for publication in Annual Reviews of Condensed Matter Physics