從量子意義上說(shuō),真空不再是一無(wú)所有的虛空,而是存在著時(shí)刻漲落的量子場(chǎng)。因此,量子世界中任何真實(shí)的系統(tǒng)都不能再被當(dāng)作孤立系統(tǒng),因?yàn)樗鼈兣c真空這類外部環(huán)境之間的相互作用總是不可避免的,而正是漲落量子場(chǎng)的諸多類型造就了開(kāi)放量子系統(tǒng)多樣的動(dòng)力學(xué)行為。最近,人們直接探測(cè)到來(lái)自雙黑洞合并系統(tǒng)的引力波信號(hào),這一突破既證實(shí)了愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中對(duì)引力波存在的預(yù)測(cè),又推動(dòng)了人們對(duì)引力波量子化所導(dǎo)致效應(yīng)的研究。如果我們認(rèn)為大家所熟知的基本量子原理同樣適用于引力,即建立量子引力理論,那么引力波量子化的一個(gè)最直接的結(jié)果就是時(shí)空自身也會(huì)發(fā)生量子漲落。本文將研究與時(shí)空自身量子漲落相關(guān)的兩種效應(yīng)―基本量子系統(tǒng)的自發(fā)激發(fā)和量子糾纏產(chǎn)生問(wèn)題,并將結(jié)果與真空物質(zhì)場(chǎng)漲落的相應(yīng)情況進(jìn)行比較。另外,我們知道平直時(shí)空中邊界的存在會(huì)改變真空中漲落的場(chǎng)模,這種對(duì)真空漲落的修正作用可導(dǎo)致很多新穎的效應(yīng),例如Casimir效應(yīng)、光錐的漲落、以及真空電磁漲落中試驗(yàn)粒子的Brownian運(yùn)動(dòng)等。因此,本文還將研究全反射邊界的存在對(duì)兩個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng)的二能級(jí)原子間糾纏動(dòng)力學(xué)的影響。最后,本文將研究另一個(gè)與真空漲落相關(guān)的可觀測(cè)效應(yīng),即真空漲落誘導(dǎo)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：154 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
0.1 中文摘要
0.2 英文摘要
第一章 緒論
    1.1 真空和Unruh效應(yīng)簡(jiǎn)介
        1.1.1 真空的定義
        1.1.2 Unruh效應(yīng)
    1.2 原子輻射性質(zhì)簡(jiǎn)介
        1.2.1 原子的自發(fā)輻射和自發(fā)激發(fā)
        1.2.2 原子的Lamb移動(dòng)和Casimir-Polder相互作用
        1.2.3 DDC的算符對(duì)稱排序方法
    1.3 開(kāi)放量子系統(tǒng)理論簡(jiǎn)介
        1.3.1 開(kāi)放量子系統(tǒng)狀態(tài)的描述
        1.3.2 開(kāi)放量子系統(tǒng)演化的主方程
    1.4 量子糾纏簡(jiǎn)介
        1.4.1 量子糾纏態(tài)
        1.4.2 量子糾纏的判據(jù)
        1.4.3 量子糾纏的度量
第二章 平直時(shí)空中勻加速原子的自發(fā)激發(fā)
    2.1 勻加速原子與物質(zhì)場(chǎng)漲落相互作用
        2.1.1 與真空無(wú)質(zhì)量實(shí)標(biāo)量場(chǎng)漲落相互作用
        2.1.2 與真空電磁場(chǎng)漲落相互作用
        2.1.3 與真空Dirac場(chǎng)漲落相互作用
    2.2 勻加速原子與時(shí)空自身漲落相互作用
        2.2.1 時(shí)空自身量子漲落
        2.2.2 與時(shí)空自身漲落相互作用的原子的自發(fā)激發(fā)
    2.3 小結(jié)
第三章 在開(kāi)放量子系統(tǒng)的框架下計(jì)算Casimir-Polder相互作用
    3.1 二階和四階微擾近似下的Casimir-Polder相互作用
        3.1.1 二階微擾近似下的情形
        3.1.2 四階微擾近似下的情形
        3.1.3 二階和四階微擾近似下結(jié)果的比較
    3.2 二階和四階微擾近似下的兩個(gè)舉例
        3.2.1 加速的兩原子系統(tǒng)處于糾纏態(tài)
        3.2.2 加速的兩原子系統(tǒng)處于分離態(tài)
    3.3 小結(jié)
第四章 與時(shí)空自身漲落相互作用的兩子系統(tǒng)間的糾纏產(chǎn)生
    4.1 兩原子系統(tǒng)的二階主方程
    4.2 兩原子的糾纏判據(jù)一部分轉(zhuǎn)置判據(jù)
    4.3 自由空間中兩原子糾纏產(chǎn)生的條件
    4.4 一塊無(wú)窮大全反射邊界附近兩子系統(tǒng)間糾纏產(chǎn)生的條件
        4.4.1 系統(tǒng)平行邊界放置的情形
        4.4.2 系統(tǒng)垂直邊界放置的情形
    4.5 小結(jié)
第五章 一塊無(wú)窮大全反射邊界附近兩原子的糾纏動(dòng)力學(xué)
    5.1 與真空電磁場(chǎng)相互作用的兩原子系統(tǒng)的二階主方程
    5.2 兩原子的糾纏度量— Concurrence
    5.3 討論
        5.3.1 Concurrence隨時(shí)間的演化
        5.3.2 演化過(guò)程中Concurrence的最大值
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
附錄A 條件不等式(4.16)中耦合系數(shù)A_i和B_i的計(jì)算
附錄B 方程組(5.15)中耦合系數(shù)A_i和B_i的計(jì)算
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位學(xué)位期間完成的論文
致謝



本文編號(hào)：3675489