Квантовый эффект Зенона проверен для кубитов

Бросая игральную кость, мы не знаем, какой гранью она выпадет. Мы называем результат случайным. На самом деле он не случайный — применив законы механики можно предсказать, какой гранью выпадет кость в каждом броске. Квантовая механика вводит истинно случайные события. Например, невозможно предсказать момент распада радиоактивного атома — можно только указать на вероятность такого распада.

Также квантовая механика вводит понятие волновой функции: каждая частица ведет себя как суперпозиция многих состояний. Выбор между конкретными состояниями происходит в момент измерения. Тот же радиоактивный атом находится одновременно в состояниях распался/не распался, до тех пор, пока не будет проведено измерение его состояния.

Но оказывается, что если измерять состояние атома очень часто, можно оттянуть время его распада. Этот эффект называется квантовым эффектом Зенона, в честь древнегреческого философа Зенона, придумавшего хорошо известные апории (например, о полете стрелы) иллюстрирующие тот факт, что человек не может логически понять время.

Встает вопрос: что такое измерение? Измерение всегда связано с какой-то встряской системы, каким-то влиянием на нее. А что если мы будем делать такие встряски, но проводить измерений не будем? Таким вопросом задались физики из Вашингтонского Университета Сэинт-Льюис. Они назвали свои измерения-без-измерений квази-измерениями. В качестве радиоактивного атома они использовали искусственный атом — кубит. Оказалось, что их измерения отлично совпадают с теоретическими предсказаниями.

Статья: Harrington et al. Quantum Zeno Effects from Measurement Controlled Qubit-Bath Interactions, Physical Review Letters (2017). DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.240401

Комментарии: