Force de Casimir-Polder entre un atome et une surface : effets géométriques et dynamiques

Casimir-Polder force between atom and surface : geometrical and dynamical effects

• Auteur / Autrice : Riccardo Messina
• Direction : Astrid Lambrecht, Roberto Passante
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique quantique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 6 en cotutelle avec Università degli studi (Palerme, Italie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Force de Casimir-Polder

Mots clés libres

Fluctuations du vide

Matrice de diffusion

Corrugation

Effet Casimir dynamique

Dressing atomique

Résumé

Dans cette thèse, l'on discute des aspects de l'interaction de Casimir-Polder entre atome et surface. D'abord, on analyse la force latérale sur un atome en présence d'une corrugation sur la surface, en utilisant une méthode fondée sur la matrice de scattering, de��veloppée au premier ordre par rapport à l'amplitude de corrugation. On calcule numériquement le potentiel d'interaction au premier ordre pour une distance atome-surface et un profil de corrugation arbitraires: on discute l'effet de la géometrie du système et de la conductivité finie de la surface. Nous étudions les déviations du résultat exact de la Proximity Force Approximation et de la Pairwise Summation. La deuxième partie de la thèse est consacrée aux propriétés dynamiques. On analyse l'émission de radiation par un atome en mouvement au-dessus d'une surface corruguée. On déduit des propriétés générales de l'émission de photons par un objet en mouvement au dessus d'une surface corruguée, et on discute ensuite le cas d'un atome, en commentant l'observabilité de l'effet. Nous étudions ensuite l'évolution temporelle de la densité d'énergie électromagnétique pour un atome devant un plan parfaitement conducteur pendant l'évolution du système supposant qu’il soit décrit au début par un état non stationnaire. La méthode utilisée est la solution itérative des équations d'Heisenberg des opérateurs de champ. Nous discutons la causalité relativiste dans la propagation des champs, et analysons aussi l'interaction atome-atome devant une surface. Enfin, nous montrons des résultats concernant l'évolution de la force atome-miroir à partir d'un état partiellement habillé, en discutant aussi sa réalisabilité expérimentale.