量子热场涨落诱导的基态双原子相互作用修正

我们将Dalibard、Dupont-Roc与Cohen-Tannoudji所提出的形式体系[即DDC形式体系]推广至四阶，用于真空中与标量场相互作用的两个原子处于有限温度$T$的热浴情形，进而分别依据热涨落贡献与原子辐射反作用计算两个基态原子的原子间相互作用能，并详细分析对范德瓦尔斯与Casimir-Polder相互作用的热修正。我们发现一个特定区域，即$\sqrt[4]{\lambda^3\beta}\ll L\ll \lambda$（其中$L$、$\beta$与$\lambda$分别表示原子间距、热光子波长与原子跃迁波长），其中热修正使通常为吸引的范德瓦尔斯力变为排斥，导致随温度升高原子间相互作用出现从吸引到排斥的有趣交叉现象。我们还发现，当温度足够高时，热修正对Casimir-Polder力造成显著改变：在$\lambda\ll\beta\ll L$区域产生正比于$TL^{-3}$的吸引力；在$\beta\ll\lambda\ll L$区域则产生可吸引、可排斥甚至消失、取决于原子间距的力。