芝诺效应被证实：原子被盯着时不会动

当你观察时，系统不会改变。这是最奇怪的量子预测。现在康奈尔大学的物理学家已经做了实验来证实这个理论。他们的工作从根本上找到了控制和利用原子量子态的新方法。科学家可以根据这一原理制造各种新的传感器。

这个实验是由乌塔科拉德实验室的穆孔德·文加拉特托进行的，他是一名物理助理，建立了康奈尔大学的第一个研究项目，将材料冷却到绝对零度以上0.00000001度。10月2日的《物理评论快报》曾描述过他的工作。

研究生约格什·帕蒂尔和斯利瓦萨·k·查克拉姆在真空室中创造并冷却了大约10亿个铷原子，并用激光束悬浮这些原子。在这种状态下，铷原子的排列顺序与它们在晶体物质中的排列顺序相同。但是即使在这样低的温度下，这些原子仍然可以在晶格中的任何地方挖隧道。著名的海森堡测不准原理认为粒子的位置和速度会相互影响。温度是粒子运动的量度。在接近绝对零度的低温下，粒子之间的位置相对较松。当你看它们的时候，你会发现原子可能就像在另一个地方一样在这个地方。

研究人员强调，他们只能通过观察来抑制量子隧道的穿透。这就是所谓的“量子芝诺效应”，它是以希腊哲学家的名字命名的。它是由奥斯汀德克萨斯大学的乔治·苏达山和拜迪亚纳特·米斯拉于1977年提出的。他们指出，量子测量的神秘标准，原则上，会使一个量子化的系统被重复测量“冻结”。

先前的实验显示了亚原子粒子“旋转”的芝诺效应。Vengalattore说:“这是通过测量真实空间中的原子运动观察到的第一个量子芝诺效应。由于我们在实验中展示的高度控制，我们能够逐渐调整观察这些原子的方式。通过这种调整，我们还可以证明在这个量子系统中有一种叫做“经典传输”的效应。”量子效应消失后，原子开始如经典物理学所预期的那样发挥作用。

研究人员通过单独的激光成像观察原子。光学显微镜看不到单个原子，但是激光成像可以使原子发出荧光，显微镜可以捕捉到这种光束。当激光成像完成或光线变暗时，原子可以*隧穿。然而，随着激光束变得更亮，测量变得更频繁，原子隧穿开始急剧减少。

首席作者帕蒂尔说:“这给了我们一个前所未有的工具来控制量子系统。也许我们甚至可以一个一个地控制原子。”他指出，处于这种状态的原子对外力极其敏感，所以这个研究坑激发了各种新传感器的诞生。

这个实验是在该团队发明的一种新成像技术的帮助下成功进行的，这种技术使研究人员能够观察处于相同量子状态的超冷原子。Vengalattore说:“学生们做出了很多贡献，我们对实验的成功感到非常高兴。我们现在有了通过简单观察来控制量子动力学的独特能力。”

这让我们想起了《谁人医生》中描述的“哭泣天使”。只要人们看着这个雕塑般的外星生物，他们就不能动。在量子世界里，这句话可能是对的:“被盯着的罐子永远不会燃烧。”