Kuantum Zeno Etkisi Nedir?

kuantum Zeno etkisi bir fenomen kuantum fiziği burada bir parçacığı gözlemlemek, gözlemin yokluğunda olduğu gibi çürümesini önler.

Bu isim, Elea eski filozofu Zeno tarafından sunulan klasik mantıksal (ve bilimsel) paradokstan geliyor. Bu paradoksun daha basit formülasyonlarından birinde, herhangi bir uzak noktaya ulaşmak için, o noktaya olan mesafenin yarısını geçmeniz gerekir. Ama buna ulaşmak için, bu mesafenin yarısını geçmelisiniz. Ama önce bu mesafenin yarısı. Ve böylece... Böylece, geçilmesi gereken sonsuz sayıda yarı mesafeye sahip olduğunuz ve bu nedenle bunu asla başaramayacağınız ortaya çıkıyor!

Kuantum Zeno etkisi ilk olarak 1977 tarihli "Kuantum Teorisinde Zeno'nun Paradoksu" (Matematiksel Fizik Dergisi, PDF), Baidyanaith Misra ve George Sudarshan tarafından yazılmıştır.

Makalede, tarif edilen durum bir radyoaktif parçacıktır (veya orijinal makalede tarif edildiği gibi bir "kararsız kuantum sistemi" dir). Kuantum teorisine göre, bu parçacığın (veya "sistemin") belirli bir zaman diliminde, başladığı durumdan farklı bir duruma geçme olasılığı vardır.

Bununla birlikte, Misra ve Sudarshan, parçacığın tekrar tekrar gözlemlenmesinin aslında bozulma durumuna geçişini engellediği bir senaryo önerdiler. Bu kesinlikle sadece bir gözlem yerine "izlenen bir tencere asla kaynamıyor" deyimini anımsatabilir. sabrın zorluğu hakkında, bu deneysel olarak teyit edilebilen (ve teyit edilebilen) gerçek bir fiziksel sonuçtur.

Kuantumda fiziksel açıklama fizik karmaşıktır, ancak oldukça iyi anlaşılmıştır. Durumu, normalde olduğu gibi, işteki kuantum Zeno etkisi olmadan düşünerek başlayalım. Açıklanan "kararsız kuantum sistemi" nin iki durumu vardır, bunlara A durumu (cevaplanmamış durum) ve B durumu (çürümüş durum) diyelim.

Eğer sistem gözlemlenmiyorsa, zaman içinde geri ödenmemiş durumdan bir sisteme dönüşecektir. A ve B durumlarının üst üste binmesi, her iki durumda da olma olasılığı saati. Yeni bir gözlem yapıldığında, bu durumların üst üste binmesini tanımlayan dalga fonksiyonu ya A ya da B durumuna düşecektir. Hangi duruma çökme olasılığı geçen süreye bağlıdır.

Kuantum Zeno etkisinin anahtarı olan son kısımdır. Kısa bir süre sonra bir dizi gözlem yaparsanız, sistemin içinde olma olasılığı Her ölçüm sırasında A durumu, sistemin durumda olma olasılığından önemli ölçüde daha yüksektir B. Başka bir deyişle, sistem geri ödenmemiş duruma geri çökmeye devam eder ve asla çürümüş duruma dönüşecek zamanı yoktur.

Bu göründüğü kadar sezgisel olarak, bu deneysel olarak doğrulanmıştır (aşağıdaki etkiye sahip olduğu gibi).

Jim Al-Khalili'de açıklanan zıt bir etki için kanıt var paradoks "bir su ısıtıcısına bakıp daha çabuk kaynamaya kuantum eşdeğeri. Hala biraz spekülatif olsa da, bu tür araştırmalar en derin ve yirmi birinci yüzyılda belki de önemli bilim alanları; deniliyor kuantum bilgisayar"Bu etki oldu deneysel olarak doğrulandı.