克拉默斯两能级系统中的自发旋转对称性破缺
光学
2020-01-08 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
本文中，我建立了一个两能级系统模型，该模型尊重原子哈密顿量的时间反演对称性与克拉默斯定理。该两能级系统由激发态与基态的两个克拉默斯对构成。研究表明，由于自旋-轨道相互作用，通常无法找到一组原子态基，使得交叉跃迁偶极矩消失。对于确定基态的克拉默斯两能级系统，其参数化电极化率一般是非互易的。我将所发展的形式体系应用于研究当该两能级系统置于互易或非互易衬底附近时的 Casimir-Polder 力与力矩。特别地，我研究了当原子与互易衬底均具有绕某轴的旋转对称时，该两能级系统的稳定平衡取向。令人惊讶地发现，当手性型偶极跃迁占主导时，稳定基态并非原子与衬底对称轴对齐的状态。原因在于旋转对称性可能被量子真空涨落自发破缺，从而使得基态具有比系统本身更低的对称性。
引用
@article{arxiv.1910.07005,
title = {Spontaneous Rotational Symmetry Breaking in a Kramers Two-Level System},
author = {Mario G. Silveirinha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07005},
year = {2020}
}
备注
to appear in Phys. Rev. B (in press)