Квантовый эффект Зенона (Tfgumkfdw zssytm {yukug)

Ква́нтовый эффе́кт Зено́на (квантовый парадокс Зенона) — метрологический парадокс квантовой механики, заключающийся в том, что время распада метастабильного квантового состояния некоторой системы с дискретным энергетическим спектром прямо зависит от частоты событий измерения её состояния. В предельном случае частица в условиях частого наблюдения за нею никогда не перейдёт в другое состояние.

Впервые предсказан в 1954 году Аланом Тьюрингом, позже, в 1957 году, советским физиком Леонидом Халфиным^[1].

В 1977 году американские физики Байдьянат Мизра и Джордж Сударшан описали эффект, назвав его именем Зенона Элейского^[2]; название восходит к апории Зенона о полёте стрелы.

Экспериментальное подтверждение

Замедление изменений квантовой системы при более частых измерениях было неоднократно зафиксировано экспериментально.

Квантовый эффект Зенона для вероятности переходов между атомными уровнями (сверхтонкое расщепление основного состояния пяти тысяч ионов ⁹Be⁺, накопленных в ловушке Пеннинга и охлаждённых до 250 мК) был экспериментально обнаружен в конце 1989 года Дэвидом Уайнлендом и его группой в Национальном институте стандартов и технологий (Боулдер, США)^[3]^[4]. Приложение радиочастотного резонансного поля переводило атомы в верхнее состояние двухуровневой системы; однако когда одновременно с этим измерялось состояние атомов с помощью УФ-излучения, переход в возбуждённое состояние подавлялся в хорошем соответствии с теоретическим предсказанием.

Примечания

↑ Халфин Л. А. К теории распада квазистационарного состояния // ЖЭТФ. — 1957. — Т. 33. — С. 1371—1382.
↑ Misra B., Sudarshan E. C. G. The Zeno's paradox in quantum theory (англ.) // Journal of Mathematical Physics. — 1977. — Vol. 18, iss. 4. — P. 756—763. Архивировано 14 мая 2013 года.
↑ Itano W. M., Heinsen D. J., Bokkinger J. J., Wineland D. J. Quantum Zeno effect (англ.) // PRA. — 1990. — Vol. 41, iss. 5. — P. 2295—2300. — doi:10.1103/PhysRevA.41.2295. — Bibcode: 1990PhRvA..41.2295I. Архивировано 20 июля 2004 года.
↑ Pool R. Quantum Pot Watching: A test of how observation affects a quantum system verifies theoretical predictions and proves the truth of an old maxim (англ.) // Science. — 1989. — Vol. 246. — P. 888.

Литература

Халфин Л. А. Квантовый эффект Зенона // Успехи физических наук. — 1990. — Т. 160, вып. 10. — С. 185—188.
Ведринский Р. В. Квантовый эффект Зенона // Соросовский образовательный журнал. — 1997. — Вып. 9. — С. 71—77.
Бердичевский Александр. Квантовый апокалипсис Архивная копия от 25 ноября 2007 на Wayback Machine // Lenta.ru, 2007

[1] Халфин Л. А. К теории распада квазистационарного состояния // ЖЭТФ. — 1957. — Т. 33. — С. 1371—1382.

[2] Misra B., Sudarshan E. C. G. The Zeno's paradox in quantum theory (англ.) // Journal of Mathematical Physics. — 1977. — Vol. 18, iss. 4. — P. 756—763. Архивировано 14 мая 2013 года.

[u0-3] Itano W. M., Heinsen D. J., Bokkinger J. J., Wineland D. J. Quantum Zeno effect (англ.) // PRA. — 1990. — Vol. 41, iss. 5. — P. 2295—2300. — doi:10.1103/PhysRevA.41.2295. — Bibcode: 1990PhRvA..41.2295I. Архивировано 20 июля 2004 года.

[4] Pool R. Quantum Pot Watching: A test of how observation affects a quantum system verifies theoretical predictions and proves the truth of an old maxim (англ.) // Science. — 1989. — Vol. 246. — P. 888.

[1]

[2]

[3]

[4]