量子Zeno效应

量子齐诺效应是量子物理学中的一种现象,观察粒子可以防止粒子衰减,就像在没有观察的情况下一样。

古典Zeno悖论

这个名字来源于古代哲学家埃拉的齐诺提出的经典逻辑(和科学)悖论。在这个悖论的一个更直接的表述中,为了达到任何遥远的点,你必须跨越一半的距离到那个点。但是要达到这个目标,你必须越过一半的距离。但首先,那个距离的一半。等等。。。所以事实证明你实际上有无数的半距离要穿过,因此,你可以'实际上永远不会做到!

量子齐诺效应的起源

量子齐诺效应最初是在1977年由Baidyanaith Misra和George Sudarshan撰写的论文"Zeno'量子理论中的悖论"(数学物理杂志,PDF)中提出的。

在本文中,所描述的情况是放射性粒子(或者,如原始文章中所述,an"不稳定量子系统")。根据量子理论,这个粒子(or"系统")在一段时间内经历衰减到与其开始时不同的状态的给定概率。

然而,Misra和Sudarshan提出了一种情况,在这种情况下,重复观察粒子实际上可以防止过渡到衰变状态。这肯定会让人想起常见的习性"一个被观看的锅从不煮,郑州科普"除了仅仅观察耐心的难度之外,这是一个实际的物理结果,可以(并且已经)通过实验证实。

量子齐诺效应如何工作

量子物理学中的物理解释是复杂的,但相当清楚。让我们从思考开始g正常情况下的情况,在工作中没有量子齐诺效应。所描述的"不稳定量子系统"具有两种状态,令'称它们为状态A(未衰减状态)和状态B(衰减状态)。

如果没有观察到系统,那么随着时间的推移,它将从非衰减状态演变为状态a和状态B的叠加,处于任一状态的概率基于时间。当进行新的观察时,描述这种状态叠加的波函数将塌陷到状态a或B中。塌陷到哪个状态的概率基于已经过去的时间量。

它是量子齐诺效应的关键的**一部分。如果您在短时间内进行一系列观察,系统在每次测量期间处于状态a的概率显着高于系统处于状态B的概率。换句话说,系统不断崩溃回到未衰减状态,永远没有时间演变成腐烂状态。

这听起来与直觉相反,这已经通过实验证实(具有以下效果)。

反Zeno效应

有证据表明存在相反的效果,Jim Al Khalili's悖论as"凝视水壶并使其更快沸腾的量子当量。虽然仍有点推测,但这种研究已成为二十一世纪一些最深刻,最重要的科学领域的核心,例如致力于构建所谓的量子计算机。"这种效应已被实验证实。

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