kvantni Zeno efekt je pojava u kvantna fizika gdje promatranje čestice sprječava je da propadne kao što bi bilo u nedostatku promatranja.
Klasični Zeno Paradox
Ime potječe od klasičnog logičkog (i znanstvenog) paradoksa koji je predstavio drevni filozof Zeno iz Elea. U jednoj od izravnijih formulacija ovog paradoksa, da biste došli do bilo koje udaljene točke, morate prijeći pola udaljenosti do te točke. Ali da biste to postigli, morate prijeći pola te udaljenosti. Ali prvo, polovica te udaljenosti. I tako dalje... tako da se ispostavilo da u stvari imate beskonačan broj polovina udaljenosti koje prijeđete i, zapravo, nikada ne možete uspjeti!
Podrijetlo efekta Quantum Zeno
Kvantni Zenov efekt izvorno je predstavljen u radu iz 1977. "Zenonov paradoks u kvantnoj teoriji" (časopis za matematičku fiziku, PDF), napisali Baidyanaith Misra i George Sudarshan.
U članku je opisana situacija radioaktivne čestice (ili, kako je opisano u izvornom članku, "nestabilan kvantni sustav"). Prema kvantnoj teoriji, dana je vjerojatnost da će ta čestica (ili "sustav") u određenom vremenskom razdoblju propasti u drugo stanje od onog u kojem je započela.
Međutim, Misra i Sudarshan predložili su scenarij u kojem opetovano promatranje čestice zapravo sprečava prijelaz u stanje raspadanja. To sigurno podsjeća na uobičajeni idiom "promatrani lonac nikad ne ključa", osim umjesto pukog opažanja što se tiče poteškoće strpljenja, ovo je stvarni fizički rezultat koji se može (i jeste) eksperimentalno potvrditi.
Kako djeluje kvantni zeno efekt
Fizičko objašnjenje u kvantu fizika je složen, ali prilično dobro shvaćen. Započnimo s razmišljanjem o situaciji kako se to obično događa, bez kvantnog Zenovog efekta na djelu. Opisani "nestabilni kvantni sustav" ima dva stanja, nazovimo ih stanjem A (neodređeno stanje) i stanjem B (stanje raspadanja).
Ako se sustav ne promatra, tada će s vremenom evoluirati iz neponovljenog stanja u a superpozicija države A i države B, s vjerojatnošću da se temelji u bilo kojoj državi vrijeme. Kada se napravi novo promatranje, valna funkcija koja opisuje ovaj superpozicij stanja srušit će se u stanje A ili B. Vjerojatnost u koje se stanje urušava temelji se na vremenu koje je prošlo.
To je posljednji dio koji je ključan za kvantni Zenov efekt. Ako napravite niz opažanja nakon kratkog razdoblja, vjerojatnost da će sustav biti u funkciji stanje A tijekom svakog mjerenja dramatično je veća od vjerojatnosti da će sustav biti u stanju B. Drugim riječima, sustav se nastavlja urušavati natrag u neistočeno stanje i nikada nema vremena evoluirati u propadanje.
Koliko god to zvučalo kontrainduktivno, ovo je eksperimentalno potvrđeno (kao što ima sljedeći učinak).
Anti-zeno efekt
Postoje dokazi za suprotan učinak, koji su opisani u Jim Al-Khalili Paradoks kao "kvantni ekvivalent buljenja u čajnik i što bržeg zagrijavanja. Iako još uvijek pomalo spekuliraju, takva istraživanja idu u središte nekih od najdubljih i možda važnih područja znanosti u dvadeset prvom stoljeću, poput rada na izgradnji onoga što jest zvani a kvantno računalo. "Taj je učinak bio eksperimentalno potvrđeno.