非互易涨落诱导力矩驱动的非接触式热机
该团队描述了一种非接触式热机,其中量子和热电磁涨落充当工作介质。该装置由两个保持不同温度的同轴圆柱体组成。由于非平衡卡西米尔力的排斥作用,内圆柱体在外圆柱体中稳定悬浮。通过使用非互易电介质材料(类似沿公共圆柱轴施加磁场)打破了装置的螺旋性。利用Rytov涨落电动力学,该团队证明热传递和力矩可以用角动量分辨的热流密度 \(Φ_n(ω)\) 表示:每个交换的光子携带能量 \(\hbar ω\) 和角动量 \(\hbar n\)。在互易介质中,模式 \(n\) 和 \(-n\) 的贡献相互抵消,因此不存在净力矩;非互易性打破了这种对称性,并驱动内圆柱体旋转。即使在无接触的情况下,电磁涨落也会产生一种与旋转方向相反的摩擦扭矩,该团队对此进行了计算。这使得可以计算特征稳态旋转,并估算发动机效率(其受限于卡诺极限)。该圆柱形装置为涨落诱导的角动量传递提供了自然实现,并为发展纳米级非接触式发动机提供了一条可能途径。

