Шта је ефекат Куантум Зено?

Тхе квантни Зено ефекат је појава у квантна физика где посматрање честице спречава је да пропадне као што би било у недостатку опажања.

Име долази од класичног логичког (и научног) парадокса који је представио древни филозоф Зено из Елеа. У једној од најједноставнијих формулација овог парадокса, да бисте стигли до неке удаљене тачке, морате прећи половину растојања до те тачке. Али да бисте то постигли, морате прећи пола те удаљености. Али прво, половина те дистанце. И тако даље... тако да се испоставило да у ствари имате бескрајан број половина које треба прећи и, заправо, никада не можете успети!

Квантни Зено ефекат првобитно је представљен у раду из 1977. "Зенонов парадокс у квантној теорији" (часопис за математичку физику, ПДФ), написали Баидианаитх Мисра и Георге Сударсхан.

У чланку је описана ситуација радиоактивне честице (или, како је описано у оригиналном чланку, "нестабилан квантни систем"). Према квантној теорији, постоји дата вероватноћа да ће та честица (или "систем" проћи кроз распад у одређеном периоду времена, у друго стање од оног у којем је започела.

Међутим, Мисра и Сударсхан предложили су сценарио у којем поновљено посматрање честице заправо спречава прелазак у стање распадања. Ово сигурно подсећа на уобичајени идиом "гледани лонац никада не кључа", осим уместо пуког опажања што се тиче тешкоће стрпљења, ово је стварни физички резултат који се може (и јесте) експериментално потврдити.

Физичко објашњење у кванту стање је сложен, али прилично добро схваћен. Кренимо размишљањем о ситуацији онако како се то обично догађа, без квантног Зено ефекта на послу. Описани "нестабилни квантни систем" има два стања, назовимо их стањем А (непоновљено стање) и стањем Б (стање распадања).

Ако се систем не посматра, тада ће се временом из непоновљеног стања еволуирати у а суперпозиција државе А и државе Б, са вероватноћом да се заснива у било којој држави време. Када се направи ново опажање, таласна функција која описује овај суперпозициј стања ће се срушити у било А или Б. Вероватноћа у коју ће се земљу урушити темељи се на времену које је прошло.

То је последњи део који је кључан за квантни Зено ефекат. Ако направите низ опажања након кратког временског периода, вероватноћа да ће се систем укључити стање А током сваког мерења драматично је већа од вероватноће да ће систем бити у стању Б. Другим речима, систем се непрестано урушава у стање непојављивања и никада нема времена да еволуира у стање пропадања.

Колико год ово звучало контра интуитивно, ово је експериментално потврђено (као што има следећи ефекат).

Постоје докази за супротан ефекат, који су описани у Јим Ал-Кхалили Парадокс као "квантни еквивалент буљења у чајник и што бржег загријавања. Иако још помало спекулишу, таква истраживања иду у срце неких од најдубљих и најдубљих евентуално важна подручја науке у двадесет првом веку, попут рада на изградњи онога што јесте звани а квантни рачунар"Овај ефекат је постигнут експериментално потврђено.