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Stefan Buhmann et Stefan Scheel se demandent quand la dualité entre champs électriques et magnétiques est une vraie symétrie de l’électrodynamique quantique macroscopique, la théorie de la lumière quantique dans les matériaux réels. La question tombe à point : les effets magnétiques sont bien plus faibles dans les matériaux naturels, mais des avancées récentes ont ravivé l’intérêt pour eux. Sans charges libres, les équations de Maxwell sont invariantes par dualité au niveau des opérateurs, alors que les forces de Lorentz et les couplages atome-champ ne le sont pas en général. Ils prouvent que les forces de Casimir, les taux de désexcitation corrigés du champ local et les potentiels de van der Waals restent inchangés par un échange global des grandeurs électriques et magnétiques. Cette symétrie exacte permet de déduire la physique de configurations nouvelles à partir de celles déjà établies.

Macroscopic quantum electrodynamics and duality