Kvantový Zeno efekt

Kvantový Zeno efekt (Zenův kvantový paradox) je metrologický paradox kvantové mechaniky , který spočívá v tom, že doba rozpadu metastabilního kvantového stavu určitého systému s diskrétním energetickým spektrem přímo závisí na frekvenci událostí měřících jeho stav . . V limitujícím případě částice za podmínek častého pozorování nikdy nepřejde do jiného stavu.

Poprvé předpověděl v roce 1954 Alan Turing , později v roce 1957 sovětský fyzik Leonid Khalfin [1] .

V roce 1977 popsali tento efekt američtí fyzici Baydyanath Mizra a George Sudarshan a pojmenovali jej po Zenovi z Eley [2] ; jméno sahá až do Zenoovy aporie o letu šípu .

Experimentální potvrzení

Experimentálně bylo opakovaně zaznamenáno zpomalení změn v kvantovém systému s častějším měřením.

Kvantový Zeno efekt pro pravděpodobnost přechodů mezi atomovými úrovněmi ( hyperjemné štěpení základního stavu pěti tisíc 9 Be + iontů nashromážděných v Penningově pasti a ochlazených na 250 mK ) experimentálně objevil koncem roku 1989 David Wineland a jeho skupina v Národní institut pro standardy a technologie (Boulder, USA) [3] [4] . Aplikace RF rezonančního pole přivedla atomy do horního stavu dvouúrovňového systému; když byl však stav atomů měřen současně s UV zářením, přechod do excitovaného stavu byl v dobré shodě s teoretickou předpovědí potlačen.

Poznámky

  1. Khalfin L. A. K teorii rozpadu kvazistacionárního stavu // ZhETF . - 1957. - T. 33 . - S. 1371-1382 .
  2. Misra B., Sudarshan EKG Zenův paradox v kvantové teorii  //  Journal of Mathematical Physics. - 1977. - Sv. 18 , iss. 4 . - str. 756-763 .
  3. Itano WM, Heinsen DJ, Bokkinger JJ, Wineland DJ Quantum Zeno efekt   // PRA . - 1990. - Sv. 41 , iss. 5 . - S. 2295-2300 . - doi : 10.1103/PhysRevA.41.2295 . - . Archivováno z originálu 20. července 2004.
  4. Pool R. Quantum Pot Watching: Test toho, jak pozorování ovlivňuje kvantový systém, ověřuje teoretické předpovědi a dokazuje pravdivost staré zásady   // Science . - 1989. - Sv. 246 . - str. 888 .

Literatura