Quantum Zeno Effect
An old chinese adage goes: "A watched pot never boils"; from the laws of quantum mechanics, it naturally arises that a watched system should never evolve, even if the measurement does not interfere with its state. The Quantum Zeno Effect casts an uxpected light on the nature of the observer and the old question of whether nature exists if there is nothing that experiences it.
This work was written in collaboration with Prof. Canio Noce and published on A.S.F.U. Periodico di Matematica a (IV) Vol. I (1-2), giugno-dicembre 2019, pp. 249-276. You can read it on here. The article is written in Italian. If you have any question, don't hesitate to contact me at alessioferraioli@hotmail.it.
Abstract
Il filosofo presocratico Zenone di Elena nei suoi paradossi mostrava come semplici assunzioni di geometria e aritmetica elementare potessero portare a conclusioni fisicamente assurde. Allo stesso modo, i fisici indiani Misra e Sudarshan hanno mostrato come le leggi della meccanica quantistica applicate allo studio di un decadimento radioattivo portano a un risultato apparentemente inspiegabile, che hanno denominato paradosso di Zenone quantistico. Nel calcolare la probabilità che un sistema quantistico instabile, come un nucleo radioattivo, decada in un intervallo di tempo finito, hanno trovato che se il sistema è sotto continua osservazione il decadimento non dovrebbe mai avvenire. Ciò è in palese contrasto con l’esperienza quotidiana, poiché i decadimenti radioattivi avvengono indipendentemente dalla presenza di un “osservatore”. Il rapporto che ha il paradosso con la teoria della misura sarà qui discusso per concludere che esso, pur essendo una caratteristica genuina della meccanica quantistica, riguarda i più svariati ambiti della fisica. Analizzeremo quali sono gli aspetti paradossali dell’effetto e il significato di una sua eventuale conferma sperimentale.
Keywords
measurement theory; quantum mechanics; reduction postulate, quantum zeno effect, radioactive decay, no-interaction measurement
Full Article
Read the full article here.