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芝诺效应得到确认：如果您看着原子，原子不会移动


康奈尔大学的研究生Yogesh Patil和Srivatsan Chakram以及超冷实验室的物理学教授Mukund Wengelatore

是量子理论最奇怪的预言之一-当您观察时，系统不能改变-这是由美国康奈尔大学的一项实验证实的。这项工作为从根本上控制和控制原子量子态的新方法打开了大门，并可能导致创建新的传感器。

实验是在由物理学教授Mukund Vengalattore领导的小组Ultracold Lab中进行的，该小组创建了该大学的第一个程序，以研究冷却至0.000000001ºK的材料的特性。结果于2015年10月2日发表在《物理评论快报》上。

研究生Yogesh Patil和Srivatsan Chakram在相交的激光束之间的真空室内创建并冷却了大约十亿个rub原子的云。在这种状态下，原子像固态晶体一样排列在有序晶格中。同时，当原子从晶格中的一个位置移动到另一个位置时，隧穿效应会在超低温下显现出来。海森堡著名的不确定性原理说，粒子的位置和速度是相关的，无法同时精确测量。温度是粒子速度的量度。在极端条件下（接近绝对零），粒子速度极小，因此它们具有多种位置：如果您查看它们，则原子可以位于晶格的一个位置或另一个位置。

研究人员证明，他们可以通过经常观察原子来抑制量子隧穿。以希腊哲学家的名字命名的所谓量子芝诺效应，是1954年由艾伦·图灵首次预测的，1978年，美国物理学家贝迪亚纳特·米兹拉和乔治·苏达珊（George Sudarshan）描述了这种效应，并以古希腊思想家伊莱亚·芝诺（Zeno Elea）命名。效果的名称可以追溯到芝诺的箭术空洞。

飞箭是不动的，因为它在每个时刻都处于相等的位置，即静止。因为它停在每个时刻，所以它停在所有时刻，也就是说，没有时间使箭头运动。

在量子世界中观察到了这种奇怪的现象。原则上，可以通过连续，频繁重复的观察来“冻结”量子系统。

先前的实验证明了在亚原子粒子的自旋中存在芝诺效应，这是该效应在原子水平上的首次证明。

Wengelatore教授解释说，在实验过程中，他们对原子晶格具有很好的控制能力，不仅可以冻结其状态，还可以通过更改观察原子的参数来“调整”其工作。当原子开始根据古典物理学的思想行事时，此设置可让您产生“新兴古典主义”的效果。所有量子效应消失。





在原始设计的激光显微镜下观察原子。，这会导致原子发荧光以方便观察。在没有照明的情况下，原子自由地隧穿，一旦打开激光，隧穿就会急剧减少。科学著作的作者之一约格什·帕蒂尔（Yogesh Patil）说：“这为量子系统提供了前所未有的控制，甚至可能控制单个原子。” 处于这种状态的原子对外部影响极为敏感，例如可以用于开发新一代超敏感传感器。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385831/

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