Quanten-Zeno-Effekt

Stichpunkte

Allgemein
	dann tut es das nach der Quantenmechanik nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt
	sondern es geht in eine Superposition (Überlagerung) der Zustände "nicht zerfallen" und "zerfallen" über
	bei der ein Zerfallsvorgang (z.B. eines radioaktiven Atoms) durch reine Beobachtung verhindert werden kann (Zenon
	der das Paradoxon von Achilles und der Schildkröte aufgestellt hat) Grob funktioniert die Argumentation folgendermaßen: Wenn ein Atom zerfällt
	war ein antiker Philosoph
	Der Quanten-Zeno-Effekt ist ein Effekt der Quantentheorie
	auch genannt Zeno
	ob das Atom bereits zerfallen ist
	wobei die Wahrscheinlichkeit durch den Anteil des jeweiligen gemessenen Zustands in der Ãœberlagerung gegeben ist (siehe auch Kollaps der Wellenfunktion
	dann findet man nur entweder "Atom zerfallen" oder "Atom nicht zerfallen"
	Schrödingers Katze)
	Wenn jedoch nachgesehen (gemessen) wird
	und zwar kleiner
	weil die Wahrscheinlichkeit nicht größer als 1 werden kann)
	dann ist nach sehr kurzer Zeit die Beimischung des Zustands "zerfallen" noch sehr klein
	als man es nach dem exponentiellen Zerfallsgesetz erwarten würde (dies folgt aus Stetigkeitsüberlegungen
	Wenn nun am Anfang das Atom im Zustand "nicht zerfallen" ist
	ob das Atom bereits zerfallen ist
	wird es mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit noch nicht zerfallen sein
	Wenn man nun nachsieht
	und der Zerfall beginnt wieder bei Null
	Durch die Beobachtung geht es in diesem Fall jedoch wieder in den exakten Zustand "nicht zerfallen" über
	die deutlich unter der "unbeobachteten" Zerfallsrate liegt
	Insgesamt bekommt man somit bei häufiger Beobachtung eine Zerfallsrate
	so geht auch die Zerfallswahrscheinlichkeit gegen Null
	d.h. das dauernd beobachtete Atom sollte aufgrund dieser Beobachtung gar nicht mehr zerfallen können
	Läßt man die Abstände der Beobachtungen gegen Null gehen (was einer Dauerbeobachtung gleichkommt)
	Der Quanten-Zeno-Effekt wurde an der Universität von Texas in Austin experimentell bestätigt
	Siehe auch: Anti-Zeno-Effekt
	Quantenmechanische Messung [Bearbeiten]
	Zenon von Elea
Beispiel: Zeno-Effekt in der Optik
	optischer Zeno-Effekt Eine weitere Möglichkeit den Zeno-Effekt zu beobachten ist eine Anordnung aus einer Lichtquelle und Polarisatoren
	Nebenstehende Abbildung zeigt das
	Nach dem Durchlaufen eines Polarisators ist der vorher unpoarisierte Lichtstrahl parallel zur Polarisatorachse polarisiert (siehe auch Quantenmechanische Messung)
	Dies ist in den ersten zwei "Zeilen" der Abbildung verdeutlicht
	im Gegensatz zum ersten um den Winkel <math>alpha<math> verdrehten Polarisator hinzu
	Fügt man einen zweiten
	so wird auch die Polarisationsrichtung weiter gedreht
	Dabei geht etwas Intensität
	da nur die Projektion der Schwingungsebene auf die Polarisatorachse durchgelassen wird
	gegenüber dem polarisierten Strahl verloren
	Die Transmission <math>T<math> ist damit proportional zu <math>cos^2alpha<math>
	Fügt man nun viele Polarisatoren hinterinander (Grenzfall: <math>nrightarrowinfty<math>)
	die jeweils zueinander nur um einen infinitesimalen Winkel <math>dalpha<math> verdreht sind
	so ist der Verlust pro Polarisator minimal und geht im Grenzfall gegen null
	Somit kann man beliebige Polarisationsdreher bauen
	Dieses Szenario entspricht der oben beschriebenen kontinuierlichen Messung. [Bearbeiten]
Literatur
	M
	CF
	BG
	ischer
	and MG
	utiérrez-Medina
	040402 (2001). [Bearbeiten]
	Raizen
	Physical Review Letters 87
	Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in an Unstable System
Weblinks
	http://www.kzu.ch/fach/as/material/Texte_philo/Vorsokratik/01_zenon.htm en:Quantum Zeno effect

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