[發明專利]一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法

在審

• 申請號: 202010748150.6
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111986734A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 曾然;徐思遠;錢秀秀;李浩珍;楊淑娜;胡淼;李齊良
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C60/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，包括步驟：

S1.建立二能級原子和雙曲超構材料板模型；

S2.根據建立的模型確定雙曲超構材料板的電磁特性；

S3.計算雙曲超構材料板中各向異性介質隨時間演化的電場；

S4.根據得到的電場計算原子內部動力學下的頻移；

S5.根據得到的頻移計算二能級原子和雙曲超構材料板模型的Casimir-Polder力。

2.根據權利要求1所述的一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

選擇真空中二能級原子位于厚度為d_M、介電常數為ε、磁導率為μ的雙曲超構材料板右側的結構模型，并以雙曲超構材料右界面為z軸零點，原子的位置矢量r_A＝(0,0,z_A)，z軸分量為z_A(z_A＞0)，建立二能級原子和雙曲超構材料板模型。

3.根據權利要求2所述的一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，所述步驟S2中雙曲超構材料板的材料包括電雙曲超構材料ε-HMM和磁雙曲超構材料μ-HMM。

4.根據權利要求3所述的一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，所述電雙曲超構材料ε-HMM介電常數張量，表示為：

其中，f_A表示ε-HMM板的微單元中非磁性金屬的填充因子；ε_m、ε_d表示非磁性金屬和電介質的介電常數。

5.根據權利要求4所述的一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，所述磁雙曲超構材料μ-HMM的磁導率張量，表示為：

其中，f_B表示μ-HMM板的微單元中磁性超材料的填充因子；μ_eff表示磁性超材料的等效磁導率。

6.根據權利要求5所述的一種二能級原子與雙曲超構材料板之間Casimir-Polder力的計算方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

重新定義格林張量G的實部和虛部：

電場在傅里葉空間的頻率分量表達式為：

其中，*表示空間卷積，表示噪聲電流密度；

通過產生算符和湮滅算符直接量化公式(5)中的噪聲電流：

其中，R表示導電張量Q的實部且[R*R^*T](r,r′,ω)＝Re[Q(r,r′,ω)]；

利用湮滅算符的海森堡運動方程計算湮滅算符：

結合公式(6)和(7)導出隨時間演化的各向異性電場：

其中，表示各向異性電場。