Optomechanics with Quantum Vacuum Fluctuations (eBook)
XV, 112 Seiten
Springer Nature Switzerland (Verlag)
978-3-031-43052-7 (ISBN)
This thesis presents the first realization of non-reciprocal energy transfer between two cantilevers by quantum vacuum fluctuations. According to quantum mechanics, vacuum is not empty but full of fluctuations due to zero-point energy. Such quantum vacuum fluctuations can lead to an attractive force between two neutral plates in vacuum - the so-called Casimir effect - which has attracted great attention as macroscopic evidence of quantum electromagnetic fluctuations, and can dominate the interaction between neutral surfaces at small separations. The first experimental demonstration of diode-like energy transport in vacuum reported in this thesis is a breakthrough in Casimir-based devices. It represents an efficient and robust way of regulating phonon transport along one preferable direction in vacuum. In addition, the three-body Casimir effects investigated in this thesis were used to realize a transistor-like three-terminal device with quantum vacuum fluctuations. These two breakthroughs pave the way for exploring and developing advanced Casimir-based devices with potential applications in quantum information science. This thesis also includes a study of the non-contact Casimir friction, which will enrich the understanding of quantum vacuum fluctuations.
Zhujing Xu is currently a Postdoctoral Fellow at Harvard University. She received her B.S. in Physics from University of Science and Technology of China in 2016, and her Ph.D. in Physics from Purdue University in 2022. She has worked on levitated optomechanics and solid-state spins, both in experiments and theory from 2016-2018. In 2018, she started to build a vacuum AFM system in the lab to study quantum vacuum fluctuations and demonstrate phonon energy transfer across the vacuum, which is the content of this thesis.
Erscheint lt. Verlag | 17.10.2023 |
---|---|
Reihe/Serie | Springer Theses | Springer Theses |
Zusatzinfo | XV, 112 p. 64 illus., 62 illus. in color. |
Sprache | englisch |
Themenwelt | Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Theoretische Physik |
Schlagworte | Casimir-based device • Casimir effect • quantum optomechanics • three-body Casimir interaction • vacuum fluctuation • vacuum friction |
ISBN-10 | 3-031-43052-2 / 3031430522 |
ISBN-13 | 978-3-031-43052-7 / 9783031430527 |
Haben Sie eine Frage zum Produkt? |
![PDF](/img/icon_pdf_big.jpg)
Größe: 7,1 MB
DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasserzeichen und ist damit für Sie personalisiert. Bei einer missbräuchlichen Weitergabe des eBooks an Dritte ist eine Rückverfolgung an die Quelle möglich.
Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seitenlayout eignet sich die PDF besonders für Fachbücher mit Spalten, Tabellen und Abbildungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten angezeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smartphone, eReader) nur eingeschränkt geeignet.
Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.
Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.
aus dem Bereich