物理攫英
冻结的量子箭：量子芝诺效应
（北京量子信息科学研究院马彦俊、于海峰编译自MargaretHarris.PhysicsWorld，2025，（5）：31）
为庆祝2025国际量子科学与技术年，PhysicsWorld将聚焦一系列“怪异”的量子效应。
在它们面前，连量子叠加和量子纠缠都几乎显得平凡无奇。在该系列的首篇文章中，Margaret
Harris将目光投向量子芝诺效应。
想象一下你是一个量子系统。Barontini将其称为“测量效应的神
被观察的量子锅
具体来说，你是一个不稳定的量子化”，他们并未将这一现象视为需要
系统——如果放任不管，会很快从“初次接触时，你会觉得这非常克服的障碍或可忽略的琐事，而是
一个状态(我们称其为“清醒”)迅神奇，因为它真正展示了量子力学在做一件几乎没有前辈能想象到的
速衰变到另一个状态(“睡眠”)。中测量对系统的影响，”德国埃尔朗事：他们正将量子芝诺效应转化为
但每当你要进入“睡眠”时，总会根-纽伦堡大学的物理学家Daniel有用的工具。
有干扰：或许是手机的消息提示Burgarth说，他曾从事量子芝诺效
噪声管理
音，或许是一个好奇的孩子不断提应的理论研究。
问。无论是什么，它都会把你从清研究冷原子量子芝诺效应的为了理解通过测量“冻结”量
醒—睡眠的叠加态中拽出，让你恢英国伯明翰大学的实验物理学家子系统的实用价值，可以考虑量子
复清醒。由于这种干扰发生的速度GiovanniBarontini对此表示赞同。计算机中的量子比特。许多量子算
“它没有经典的类似物”，他说，法首先将量子比特初始化为所需状
比你入睡更快，你会一直保持清
“我可以一直观察一个经典系统做态，并将其保持在该状态，直到需
醒，仿佛被一连串干扰(即量子术语
某件事，它会继续做下去。但量子要执行计算为止。问题在于，量子
中的“测量”)冻结在了原地。
系统真的会‘在意’自己是否被系统很少能保持在设定的状态。事
这种反复测量将一个不稳定的
观测”。实上，它们出了名地容易在受到环
量子系统“冻结”在一个特定状态
对于一个世纪前为量子力学奠境的微小干扰(噪声)时失去量子特
的现象被称为量子芝诺效应(图1)。
定基础的物理学家而言，测量与结性(退相干)。“遗憾的是，每当我们
它得名于古希腊哲学中的一个悖
果之间的任何关联都是一块绊脚构建量子计算机时，都必须将它们
论，最早由科学通才图灵和冯·诺
石。几位科学家试图绕过这一难嵌入现实世界，而现实世界只会带
依曼在20世纪50年代提出雏形，
题，例如：玻尔和海森伯将观察者来麻