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神奇的量子芝諾效應(yīng) 量子芝諾效應(yīng)

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量子芝諾效應(yīng)（神奇的量子芝諾效應(yīng)）
量子芝諾效應(yīng)是一種量子效應(yīng)：如果我們持續(xù)觀察一個(gè)不穩(wěn)定的粒子，它將不會(huì)衰變 。我們可以通過(guò)足夠高頻率的觀測(cè)來(lái)使其“凍結(jié)”在它的已知初態(tài) 。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一個(gè)微觀粒子可能會(huì)發(fā)生衰變，但是我們觀測(cè)到它的時(shí)候它還沒(méi)衰變，我們一直頻繁的觀測(cè)它，它就會(huì)永遠(yuǎn)保持不衰變的狀態(tài) 。
這確實(shí)很神奇，那么量子的芝諾效應(yīng)到底存在嗎？長(zhǎng)期以來(lái)，這僅僅是一個(gè)預(yù)言和猜想 。如今，科學(xué)家已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一理論 。該實(shí)驗(yàn)源于康奈爾大學(xué)的另一項(xiàng)超低溫研究 。他們建立了一個(gè)將材料冷卻至比絕對(duì)零度高0.000000001度的環(huán)境，在真空室里創(chuàng)造并冷卻約10億個(gè)銣原子，并利用激光束將這些原子暫停下來(lái) 。根據(jù)海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理，在接近絕對(duì)零度的低溫條件下，粒子之間的位置相對(duì)寬松，當(dāng)你觀察它們的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)原子既可能在這個(gè)地方，又好像在另外一個(gè)地方一樣，也就是所謂量子隧穿 。
神奇的是，在觀察到量子隧穿效應(yīng)的同時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，他們可以通過(guò)觀測(cè)來(lái)抑制量子隧道貫穿 。這就是所謂的“量子芝諾效應(yīng)”，量子測(cè)量會(huì)使一個(gè)量子系統(tǒng)被反復(fù)“凍結(jié)” 。這是第一個(gè)在真實(shí)空間中通過(guò)測(cè)量原子運(yùn)動(dòng)觀察到的量子芝諾效應(yīng) 。在量子效應(yīng)消失后，原子開(kāi)始像經(jīng)典物理預(yù)料的那樣行動(dòng) 。研究人員們通過(guò)原子單獨(dú)的激光成像來(lái)觀察它們 。激光成像能讓原子發(fā)出熒光，顯微鏡能夠捕捉這種光束 。當(dāng)激光成像結(jié)束或者將光調(diào)暗，原子就能自由地隧穿 。但隨著激光束越來(lái)越亮、測(cè)量越來(lái)越頻繁，原子隧穿開(kāi)始急劇減少 。
當(dāng)你觀察一個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，你的目光可以讓這個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng) 。這聽(tīng)起來(lái)非常荒謬 。接近絕對(duì)零度的原子裝載在光晶格中，這些原子可以從一個(gè)格子跳到另一個(gè)格子 。但是如果持續(xù)觀察，這種跳動(dòng)就會(huì)停止下來(lái) 。這跳來(lái)跳去的原子，仿佛能明白你在看它，如果你一直盯著它看，它就也停下來(lái)，盯著你，不動(dòng)了 。這是多么神奇 。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓人們想到，在量子世界，這句話也許是對(duì)的：“被盯著的鍋永遠(yuǎn)燒不開(kāi)” 。
但這也帶來(lái)了一個(gè)更令人深思的結(jié)果，對(duì)應(yīng)于宏觀物體，一個(gè)人可能會(huì)死，但是我們觀測(cè)到他還活著，無(wú)數(shù)人頻繁的觀測(cè)他，他就會(huì)一直活下去，有人稱之為量子續(xù)命效應(yīng) 。如今歐美一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)始了這方面的研究 。

【神奇的量子芝諾效應(yīng) 量子芝諾效應(yīng)】

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