低加速度下原子光谱的强非惯性辐射位移

尽管已有众多研究探讨加速探测器在不同情景下的各类性质，但由于可实现的加速度通常较小，探测Unruh效应仍具有挑战性。对于一个频率间隔为 $\omega_0$ 的原子在自由空间中加速运动，显著的加速度引起的特性修改（如跃迁速率和辐射能位移）需要加速度达到 $\omega_0 c$ 的数量级。本文提出，应补充对场态密度的合理修改，并选择合适的待监测系统性质。我们研究了与质量为零量子标量场相互作用的惯性和均匀加速原子在圆柱腔内的辐射能级位移。均匀加速的原子在惯性真空中经历热关联，辐射位移预计会作出相应响应。我们表明，通过对圆柱腔内场模式密度进行适当修改，可将非惯性贡献的能位移相对于惯性贡献显著放大。此外，我们展示，监测辐射能位移相对于跃迁速率，可获得更强的纯非惯性信号。在可实现的小加速度 ($a \sim 10^{-9} \omega_{0} c$) 下，如果腔体半径 $R$ 的相对精度为 $\delta R/R_{0} \sim 10^{-7}$，可获得相当于惯性能位移的 50 倍的纯非惯性辐射位移。鉴于惯性原子辐射位移已以高精度测量，本文认为辐射能级位移是探测Unruh热力学性的有前景的可观测量。