Auto-vestido por vacío de un átomo y sus efectos físicos
Autores: Passante, Roberto; Rizzuto, Lucia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Consideramos un átomo multivelar, como el átomo de hidrógeno, que interactúa con el campo electromagnético cuántico en el estado fundamental vestido del sistema interactuante. Usando la teoría de perturbaciones dentro de la aproximación dipolar, evaluamos el estado fundamental vestido e investigamos el efecto del auto-vestido atómico en varios observables del campo y atómicos. Específicamente, obtenemos expresiones generales de las fluctuaciones del campo eléctrico y magnético renormalizadas y las densidades de energía alrededor del átomo, y analizamos su escalado con la distancia desde el átomo, obteniendo expresiones aproximadas en las llamadas zonas cercanas y lejanas. También investigamos las correlaciones espaciales de campo no locales alrededor del átomo. Enfatizamos cómo las cantidades que evaluamos pueden ser sondeadas a través de interacciones de dispersión no aditivas de Casimir-Polder de dos y tres cuerpos. También investigamos el efecto del auto-vestido, es decir, las transiciones virtuales que ocurren en el estado fundamental vestido, sobre los observables atómicos, como la energía potencial promedio del electrón en el campo nuclear. Esto también nos permite obtener una base cuántica más fundamental para la interpretación de Welton del desplazamiento de Lamb de un átomo de hidrógeno en estado fundamental, en términos de los procesos de auto-vestido atómico.
Descripción
Consideramos un átomo multivelar, como el átomo de hidrógeno, que interactúa con el campo electromagnético cuántico en el estado fundamental vestido del sistema interactuante. Usando la teoría de perturbaciones dentro de la aproximación dipolar, evaluamos el estado fundamental vestido e investigamos el efecto del auto-vestido atómico en varios observables del campo y atómicos. Específicamente, obtenemos expresiones generales de las fluctuaciones del campo eléctrico y magnético renormalizadas y las densidades de energía alrededor del átomo, y analizamos su escalado con la distancia desde el átomo, obteniendo expresiones aproximadas en las llamadas zonas cercanas y lejanas. También investigamos las correlaciones espaciales de campo no locales alrededor del átomo. Enfatizamos cómo las cantidades que evaluamos pueden ser sondeadas a través de interacciones de dispersión no aditivas de Casimir-Polder de dos y tres cuerpos. También investigamos el efecto del auto-vestido, es decir, las transiciones virtuales que ocurren en el estado fundamental vestido, sobre los observables atómicos, como la energía potencial promedio del electrón en el campo nuclear. Esto también nos permite obtener una base cuántica más fundamental para la interpretación de Welton del desplazamiento de Lamb de un átomo de hidrógeno en estado fundamental, en términos de los procesos de auto-vestido atómico.