Selective Probing of Boundary-Modified Vacuum Observables in Fixed-Gap Casimir Cavities

Sondaggio selettivo di osservabili del vuoto modificate dai bordi in cavità di Casimir a gap fisso — Preprint v1.0 Questo preprint propone un quadro metodologico per l'utilizzo di cavità di Casimir a gap fisso come piattaforme comparative per sondare selettivamente osservabili del vuoto elettromagnetico modificate dai confini. L'idea centrale è quella di mantenere fisso lo spazio della cavità variando sistematicamente il materiale, la geometria o lo stato fisico del confine, e di valutare le osservabili differenziali tra due configurazioni. Il lavoro introduce l'asimmetria spettrale normalizzata AA,B(d) come metrica operativa per confrontare le risposte del vuoto dipendenti dal confine con la stessa geometria nominale. Tra le osservabili candidate figurano la forza di Casimir, la densità locale degli stati elettromagnetici, i correlatori di campo a due punti, il rumore in quadratura e la risposta dell'emettitore quantistico. Il quadro teorico proposto individua tre confronti prioritari tra materiali: Au/Si drogato, Au/grafene e metallo normale/superconduttore. È stata effettuata una valutazione preliminare basata sulla teoria di Lifshitz a temperatura finita per la coppia Au/Si drogato utilizzando piastre parallele a T = 300 K. Il calcolo indica un'asimmetria spettrale che aumenta da circa l'8% con un gap di 50 nm a quasi il 19% con un gap di 200 nm, con una debole dipendenza dalla concentrazione di portatori di carica nel silicio. Questi risultati suggeriscono che il fattore limitante per una prima implementazione sperimentale non sia probabilmente l'ampiezza del segnale o la sensibilità del rivelatore, bensì il controllo di effetti sistematici quali i potenziali di patch, la rugosità superficiale e la preparazione dipendente dal materiale. L'articolo non rivendica la memorizzazione di informazioni nel vuoto, l'estrazione di energia dal vuoto, la manipolazione dello spaziotempo o una nuova fisica al di là dei fenomeni standard di Casimir e QED in cavità. Il suo contributo è di natura metodologica: fornisce un protocollo comparativo controllato, supportato da un calcolo preliminare di Lifshitz, per organizzare future misurazioni di Casimir a gap fisso come sonde selettive di osservabili del vuoto modificate al contorno. Questo è il terzo di una serie di preprint sulla fisica del vuoto modificata dai confini, che segue i precedenti lavori sulla densità degli stati e sullo squeezing ottico modificati dai confini e sulle cavità di Casimir stabilizzate da distanziatori. v2 update: revised structure, explicit three-tier observable hierarchy, corrected and integrated Figure 1, added scope limitations in the Introduction, and clarified the transition to the Lifshitz proof-of-concept calculation.