Dynamical Casimir effect in superconducting circuits: A numerical approach

We present a numerical analysis of the particle creation for a quantum field in the presence of time-dependent boundary conditions. Having in mind recent experiments involving superconducting circuits, we consider their description in terms of a scalar field in a one-dimensional cavity satisfying generalized boundary conditions that involve a time-dependent linear combination of the field and its spatial and time derivatives. We evaluate numerically the Bogoliubov transformation between in- and out-states and find that the rate of particle production strongly depends on whether the spectrum of the unperturbed cavity is equidistant or not, and also on the amplitude of the temporal oscillations of the boundary conditions. We provide analytic justifications for the different regimes found numerically.Fil: Lombardo, Fernando Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mazzitelli, Francisco Diego. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Soba, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Villar, Paula Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentin