什么是量子芝诺效应?

什么是量子芝诺效应?

量子力学有一个基本点：观察会改变被观察的系统。由于不搞理论，一直也没有深入探究过。这些天，一个同事提出从quantum zeno effect来解释一个实验，使得我对此做了些阅读。 说这个芝诺效应需要从古希腊的一个哲学家芝诺zeno说起。他有一个悖论是说： 一支在空中飞行的箭，其实是不动的。为什么呢？因为在每一个瞬间，我们拍一张snapshot，那么这支箭在那一刻必定是不动的，所以一支飞行的箭，它等于千千万万个“不动”的组合。问题是，每一个瞬间它都不动，连起来怎么可能变成“动”呢？所以飞行的箭必定是不动的！在我们的实验里也是一样，每一刻波函数（因为观察）都不发展，那么连在一起它怎么可能发展呢？所以它必定永不发展！ 从哲学角度来说我们可以对芝诺进行精彩的分析，比如恩格斯漂亮地反驳说，每一刻的箭都处在不动与动的矛盾中，而真实的运动恰好是这种矛盾本身！不过我们不在意哲学探讨，只在乎实验证据。已经有相当多的实验证实，当观测频繁到一定程度时，量子体系的确表现出芝诺效应。[量子物理史话] 如果一个系统被连续不断地观测，那么它将是不变，不衰减的。另外，还有一个量子反芝诺效应：如果观察的间隔大于特定时间（一个特征时间，称作zeno time）,那么该系统将衰减的更快。目前，主要的应用领域是量子计算。 在讲解芝诺悖论的时候，常常以"a watched pot never boils"来解释。“一个被盯着看的水壶总也不开”，说起来像一个心理现象。确实，许多物理规律，特别是量子物理，都似乎能在社会科学中找到对应，但是不严谨的。 我google了一下，发现有blogger谈到了这个quantum zeno effect。从comment里发现台湾的schee也曾对此非常感兴趣，虽然我不是很明白，他是如何把zeno effect和他所说的现象联系起来的。 但确实有许多现实生活中的问题与这个量子芝诺效应有相通之处，随便举个例子：某人想淡忘一些事情，淡忘需要时间，这就是zeno time，如果他总是受到刺激，间隔小于淡忘时间，那么他永远也忘不了。 再比如恋爱的问题，这里zeno time是关键，它取决系统的哈密顿量，就是两个人互相吸引、合适程度等等，越吸引越般配，爱的衰减时间(zeno time)时间越长。这意味着，如果两人互相吸引、合适程度高，那么比较长一段时间显示一下爱意就够了；如果不是，那么需要时时示爱才能维持，而且间隔超过爱的衰减时间，那就起反作用了(anti zeno effect)，对方会越发讨厌你。呵呵，我这个例子如何？:)