量子超表面作为真空粒子内容的探针
量子物理
2026-03-10 v4 广义相对论与量子宇宙学
摘要
电磁场的量子真空本质上在不同空间子区域之间是纠缠的,从而导致这些子区域之间纠缠的粒子内容。然而,在受控的实验室实验中访问这些粒子内容仍然超出了实验可达范围。在此,我们提出利用由二维亚波长原子阵列构成的量子镜面来分割一个光子腔。该原子阵列对光的响应可通过将控制原子激发到里德伯(Rydberg)态而在透射态和反射态之间调节。我们发现,真空光子内容来自边界条件的非微扰变化,因此来自真空不同空间子区域的差异会导致细微的频率移动,这些移动可通过亚波长原子阵列平台进行探测。这种探测真空粒子内容的新方法源于在透射态和反射态的叠加中产生相干动力学的独特能力,为观测电磁场真空在高度非微扰边界条件变化下的真空粒子产生提供了一个量子增强平台。
引用
@article{arxiv.2503.03838,
title = {Quantum metasurfaces as probes of vacuum particle content},
author = {Germain Tobar and Joshua Foo and Sofia Qvarfort and Fabio Costa and Rivka Bekenstein and Magdalena Zych},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03838},
year = {2026}
}
备注
10 + 18 pages, 5 figures