Квантовый эффект Зенона

Квантовый эффект Зенона 197 [c.197]

Квантовый эффект Зенона [c.197]

Квантовый эффект Зенона 199 [c.199]

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]

Суть квантового эффекта Зенона проще всего пояснить с помощью рис. 17а. Допустим, что при t = О волновая функция частицы отлична от нуля только в левой яме. Это значит, что начальная волновая функция равна полусумме симметричного и антисимметричного состояний. В последующие времена амплитуда волновой функции в левой яме будет осциллировать по закону os oi, а в правой яме — по закону sin со/, где со = Ae/ti, As — разность энергий симметричного и антисимметричного состояний. Допустим теперь, что в момент времени t = т -4 1/со производится измерение частицы в правой яме. Вероятность найти там частицу равна со т 1. Вероятность того, что частица останется в левой яме, равна = 1 - со т = ехр( -со2т ). Допустим теперь, что мы производим N последовательных измерений наличия частицы в правой яме в течение времени tf/ = Nx. Ясно, что вероятность того, что частица после этого останется в левой яме, равна pn = p - o x N) == ехр( -со / /Л ). Если измерения производить очень часто, то при = Nx = onst можно перейти к пределу N - оо. Тогда вероятность того, что частица останется в левой яме [c.197]

X, и поворотного магнита. Пусть на входе в систему спин каждого из нейтронов направлен вверх. После прохождения магнитной катушки образуется суперпозиция состояний со спином, направленным вверх, и спином, направленным вниз. Нейтроны со спином, направленным вниз, могут отклоняться поворотным магнитом и поглошаться в детекторе. Таким образом, каждая из ячеек создает примесь состояния со спином, направленным вниз, а затем его измеряет. Возникает картина, в точности аналогичная рис. 17а при наличии периодически повторяюшихся измерений в правой потенциальной яме. Ясно, что при этом возникает квантовый эффект Зенона. Его можно описать [69] с помощью матрицы плотности для спинов пучка нейтронов и детектирующих ячеек. При этом, как и следовало ожидать, получается матрица плотности с нулевыми недиагональными элементами. [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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...