Efecto cuántico Zeno

El efecto Zeno cuántico ( la paradoja cuántica de Zeno) es una paradoja metrológica de la mecánica cuántica , que consiste en que el tiempo de decaimiento de un estado cuántico metaestable de un determinado sistema con un espectro de energía discreto depende directamente de la frecuencia de los eventos que miden su estado . . En el caso límite, una partícula en condiciones de observación frecuente nunca pasará a otro estado.

Predicho por primera vez en 1954 por Alan Turing , más tarde en 1957 por el físico soviético Leonid Khalfin [1] .

En 1977, los físicos estadounidenses Baydyanath Mizra y George Sudarshan describieron el efecto y le dieron el nombre de Zenón de Elea [2] ; el nombre se remonta a la aporía de Zenón sobre el vuelo de una flecha .

Confirmación experimental

La ralentización de los cambios en un sistema cuántico con mediciones más frecuentes se ha registrado repetidamente de forma experimental.

El efecto Zeno cuántico para la probabilidad de transiciones entre niveles atómicos ( división hiperfina del estado fundamental de cinco mil iones 9Be + acumulados en una trampa de Penning y enfriados a 250 mK ) fue descubierto experimentalmente a fines de 1989 por David Wineland y su grupo en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (Boulder, EE. UU.) [3] [4] . La aplicación de un campo resonante de RF llevó a los átomos al estado superior del sistema de dos niveles; sin embargo, cuando el estado de los átomos se midió simultáneamente con la radiación ultravioleta, se suprimió la transición al estado excitado de acuerdo con la predicción teórica.

Notas

  1. Khalfin L. A. Sobre la teoría de la descomposición de un estado cuasi-estacionario // ZhETF . - 1957. - T. 33 . - S. 1371-1382 .
  2. Misra B., Sudarshan ECG La paradoja de Zeno en la teoría cuántica  //  Journal of Mathematical Physics. - 1977. - vol. 18 , edición. 4 . - Pág. 756-763 .
  3. Itano WM, Heinsen DJ, Bokkinger JJ, Wineland DJ Quantum Zeno effect   // PRA . - 1990. - vol. 41 , edición. 5 . - Pág. 2295-2300 . -doi : 10.1103 / PhysRevA.41.2295 . - . Archivado desde el original el 20 de julio de 2004.
  4. Pool R. Quantum Pot Watching: Una prueba de cómo la observación afecta un sistema cuántico verifica las predicciones teóricas y prueba la verdad de una vieja máxima   // Ciencia . - 1989. - vol. 246 . - Pág. 888 .

Literatura