王 婷，龙玉梅，杨 慧，张 雪，郑泰玉，孙迎春

(1.东北师范大学物理学院，吉林 长春 130024；2.长春理工大学理学部，吉林 长春 130024)

运用量子电动力学研究物质与电磁场之间的相互作用时，得到一个重要结论，即真空中的电磁场具有零点能涨落，也称为真空能量.真空能量在特殊情形下产生的可观测效应为Casimir效应.1948年Casimir和Polder预言真空中两个中性原子之间或一个中性原子与一块理想导体板之间存在着一个相互吸引力，即Casimir-Polder力[1].1993年C.I.Sukenik等[2]在实验上测量了Casimir-Polder力；1997年，文献[3]第一次在加热环境下测得了超冷铷原子与石英下表面之间的Casimir-Polder力；D.M.Harber等[4]的研究缩短了原子与板之间的测试距离，同时实验表明Casimir-Polder力不仅有吸引力还有排斥力[5-7]；参考文献[8-9]的研究显示反磁项会对Casimir力产生一定影响.本文在研究一个二能级原子与含电介质的一维输出耦合腔壁的相互作用中也考虑了反磁项，通过数值分析，讨论反磁项存在与否对原子与腔壁之间的相互作用力的影响.

1 理论模型

本文研究二能级原子与含电介质的一维输出耦合腔组成的体系[10]，设二能级原子的跃迁频率为ω0，并处于区域Ⅰ中的x0处，如图1所示.x=-l为理想导体壁，x=-l到x=0的区域Ⅰ内充满均匀电介质，区域Ⅰ和区域Ⅱ之间存在耦合；区域Ⅱ为真空，x=L处为理想导体壁，且L≫l.

图1 系统模型

根据文献[11]的腔场量子化电磁场，体系的哈密顿量为

H=H0+HI.

(1)

其中H0为自由的哈密顿量，其表达式为

(2)

(3)

HI为相互作用哈密顿量[9]，其表达式为

(4)

其中第2项为反磁项，gj为耦合系数，公式为

(5)

2 原子与……

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