卡西米尔相互作用作为宽带光学响应的探测手段

卡西米尔力源于量子电磁涨落,其大小取决于相互作用材料在整个频谱范围内的介电响应。尽管这一特性是卡西米尔效应Lifshitz理论的核心,但通过虚频介电函数表述的力公式在很大程度上掩盖了其与实际频率光学特性的关联,限制了卡西米尔相互作用作为材料表征工具的潜力。本研究证明,卡西米尔力测量数据蕴含足以重构材料宽带光学响应的信息。通过监督式机器学习逆向求解Lifshitz理论,该团队仅凭一条力-距离曲线便确定了材料在跨越七个数量级频率范围内的复介电常数。研究表明,不同间距下的测量会选择性约束介电响应的特定频段,从而直接揭示量子涨落对电磁频谱的采样机制。这些发现确立了卡西米尔相互作用作为一种物理约束的宽带光谱技术,为常规方法难以探测的光学表征领域开辟了新途径。

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提交arXiv: 2026-01-15 06:56

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