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。（量子芝诺效应quantum zeno effect）

芝诺zeno悖论：

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]

哲学早已经与科学结下了不解渊源，这里又是一个印证。

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( anti zeno effect)：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。量子力学就像是为一些神秘力量或主观逻辑想象的合理性而生的，但又有谁能否认也许那才是真正的世界呢？

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。

——于互联网。

开始时，原子处于未衰变状态，然后量子演化产生出已衰变原子的波函数成分。由于波函数的演化方程——薛定谔方程是线性的，当衰变时间很短时，这一成分

与衰变时间成正比，从而原子的衰变几率（它等于衰变波函数成分的幅值的平方）将正比于衰变时间的平方。进一步地，量子演化将导致整个系统处于两种状态的量子叠加态，在一种状态中原子未衰变，另一种状态中原子已衰变。

原则上，你对一个原子的持续看护等价于对整个系统波函数的不断测量。

——摘自高山《量子》