Vous avez probablement entendu parler du chat de Schrödinger, qui est célèbre piégé dans une boîte avec un mécanisme qui est activé si un atome radioactif se désintègre, libérant des radiations. Le fait de regarder dans la boîte réduit la fonction d'onde de l'atome - la description mathématique de son état - d'une "superposition" d'états à un état défini, qui tue le chat ou laisse-le vivre un autre jour.

Mais saviez-vous que si vous jetez un coup d'œil dans la boîte du chat fréquemment - des milliers de fois par seconde - vous pouvez soit retarder le choix fatidique, soit, inversement, l'accélérer ? Le retard est connu comme l'effet quantique Zeno et l'accélération comme l'effet quantique anti-Zeno.

L'effet quantique Zénon a été nommé par analogie avec le paradoxe de la flèche conçu par le philosophe grec Zénon :à un instant donné, une flèche en vol est immobile; comment alors peut-il bouger ? De la même manière, si un atome pouvait être mesuré en continu pour voir s'il est toujours dans son état initial, il se trouverait toujours dans cet état.

Les effets Zeno et anti-Zeno sont réels et se produisent avec de vrais atomes. Mais comment cela fonctionne-t-il ? Comment la mesure peut-elle retarder ou accélérer la désintégration de l'atome radioactif ? Qu'est-ce que la « mesure, " De toute façon?

La réponse du physicien est que pour obtenir des informations sur un système quantique, le système doit être fortement couplé à l'environnement pendant une brève période de temps. Le but de la mesure est donc d'obtenir des informations, mais le couplage fort avec l'environnement fait que l'acte de mesure perturbe aussi nécessairement le système quantique.

Mais que se passe-t-il si le système est perturbé mais qu'aucune information n'est transmise au monde extérieur ? Que se passerait-il alors ? L'atome présenterait-il encore les effets Zénon et anti-Zénon ?

Le groupe de Kater Murch à l'Université de Washington à St. Louis a exploré ces questions avec un atome artificiel appelé qubit. Pour tester le rôle de la mesure dans les effets Zeno, ils ont conçu un nouveau type d'interaction de mesure qui perturbe l'atome mais n'apprend rien de son état, qu'ils appellent une "quasi-mesure".

Ils rapportent le 14 juin 2017, problème de Lettres d'examen physique que les quasi-mesures, comme les mesures, provoquer des effets Zénon. Potentiellement, la nouvelle compréhension de la nature de la mesure en mécanique quantique pourrait conduire à de nouvelles façons de contrôler les systèmes quantiques.