Optomechanics with Quantum Vacuum Fluctuations (eBook)
XV, 112 Seiten
Springer-Verlag
9783031430527 (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.
| 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-13 | 9783031430527 / 9783031430527 |
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