ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Квантовый эффект Зенона из "Динамика и информация " Необратимость в каждом из слоев оказывается связанной с необратимым взаимодействием с окружением. Но это взаимодействие устроено таким образом, что оно сохраняет квантовые корреляции, существовавшие перед коллапсом. Можно сказать, что на коллапсы наложена достаточно жесткая связь ( onstraint), так что вероятности коллапсов следуют закону (i/rp, а волновая функция ф перед коллапсом подчиняется уравнению Шрёдингера. [c.197] Корреляция коллапсов при измерении устанавливается мгновенно, т.е. сверхсветовым образом. Необходимость именно сверхсветовых связей между коллапсами в разных областях пространства начала обсуждаться Стаппом [57] и усиленно дискутируется в настоящее время. [c.197] Коллапсы волновых функций, безусловно, хотелось бы пронаблюдать в прямом эксперименте. Одно время казалось, что лучше всего для этой цели подходит квантовый эффект Зенона. Этот термин был введен в работе Мисра и Судершана [58], которые, опираясь на теорию квантовых измерений, показали, что распад неустойчивой квантовомеханической системы можно запретить, если последовательно производить очень частые ее измерения. Название эффекта, или парадокса, было предложено ими по аналогии с известной апорией греческого философа Зенона, согласно которой испущенная из лука стрела не может лететь, если ее наблюдать в каждый момент времени. [c.197] Однако дальнейшие обсуждения показали, что интерпретация результата эксперимента [59], как следствия коллапсов волновой функции, далеко не однозначна [61-69]. В частности, в работе Петроски, Тасаки, Пригожина [62] было показано, что результаты экспериментов [59] могут быть объяснены обычной квантовой механикой без привлечения представлений о промежуточных коллапсах волновых функций. [c.198] Но с этой же схемой можно провести другой мысленный эксперимент [69]. А именно, допустим, что все промежуточные детекторы убраны, а сохранен только выходной детектор о, который измеряет состояние со спином, направленным вверх. Тогда для проходящего пучка и отклоненных, но не измеряемых нейтронов со спином, направленным вниз, можно снова написать матрицу плотности. На этот раз у нее имеются не нулевые недиагональные элементы. Но диагональные элементы оказываются в точности такими же, как в первом эксперименте. Если число ячеек с магнитами стремить к бесконечности, то снова будет иметь место эффект Зенона вероятность регистрации нейтронов оконечным детектором о в состоянии со спином, направленным вверх, стремится к единице, а все остальные матричные элементы матрицы плотности как диагональные, так и недиагональные стремятся к нулю. Таким образом, эффект Зенона не зависит от промежуточных коллапсов волновой функции. [c.199] Аналогичный мысленный эксперимент можно провести по схеме рис. 17а. А именно, вместо измерения волновой функции частицы в правой яме, можно через каждый интервал времени А/ = т выпускать частицу из правой ямы так, чтобы она вылетала в направлении х оо. В таком варианте за пределами правой ямы мы получим N волновых пакетов, которые можно рассматривать как набор ортогональных состояний (если пакеты не перекрываются между собой). Эти пакеты можно не измерять, и тогда матрица плотности будет иметь ненулевые матричные элементы. А для волновой функции в левой яме совершенно безразлично, уничтожается ли волновая функция в правой яме измерением, либо просто испусканием из ямы в х оо. При 7V — оо опять формально возникает эффект Зенона, если Nt = onst. [c.199] В приведенных здесь рассуждениях переход 7 — оо предполагает г 0. Разумеется, реальные физические измерения не могут быть проведены мгновенно на величину т всегда должно быть наложено некоторое ограничение снизу [67, 70-72]. Однако не этот вопрос нас интересует в первую очередь. Главным является вопрос о том, действительно ли промежуточные коллапсы необходимы для квантового эффекта Зенона Как видно из приведенных выше рассуждений и цитированной литературы, промежуточные коллапсы не обязательны. Если в схеме рис. 17а периодически открывать заслонку и выпускать частицу из правой ямы наружу, то волновая функция в этой яме периодически будет сбрасываться до нуля даже в отсутствие измерений. Открывание заслонки и испускание волнового пакета исключает последующую интерференцию остатка волновой функции в правой яме с вновь приходящим возмущением волновой функции из левой ямы. Главным является разрушение интерференции, и это разрушение может быть вполне регулярным и не связанным с уничтожением той или иной компоненты волновой функции при измерении. В последующих разделах мы познакомимся с процессами коллапсирования в системах с многими частицами. Там эти коллапсы играют принципиальную роль. [c.200] Вернуться к основной статье