Es uno de mis experimentos cuánticos favoritos porque muestra muy claramente que la superposición de estados es un fenómeno muy real.
Mi experimento favorito del efecto Quantum Zeno es la “olla cuántica que nunca hierve cuando se observa repetidamente” por Itano et al en 1990. Los átomos de berilio son excitados a un estado de mayor energía por una lluvia de microondas. Si no observamos el sistema, todos los átomos llegan al estado excitado (informalmente llamado estado de “ebullición”). Pero si observamos los átomos con mucha frecuencia, hacemos que colapsen nuevamente en el estado fundamental en cada medición para que nunca “hiervan”.
Algunas interpretaciones intentan deshacerse del concepto de superposición al proponer que simplemente es causado por nuestra falta de conocimiento del estado del sistema hasta que lo medimos, y cosas así. Pero el efecto Zenón muestra que la superposición es real, aunque no se observa que el sistema existe como una superposición de sus posibles estados.
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También muestra que lo que “colapsa la superposición” es cualquier intento de generar información sobre el estado del sistema. En el experimento de Itano, las microondas (radiación EM) se utilizan para excitar los átomos de berilio, pero no generan ninguna información sobre su estado, por lo que no causan colapso, mientras que los pulsos láser se utilizan para detectar el estado del átomo (también radiación EM) causa el colapso. ¿Cuál es la diferencia entre ambos tipos de radiación EM para que uno de ellos cause colapso y el otro no? Es simplemente que uno genera información sobre el estado del átomo mientras que el otro no.
Esto parece confundir a algunas personas, cuando en realidad es completamente normal, en realidad no podría ser de otra manera. El universo necesita ser consistente. Si hay información en algún lugar de que el sistema A está en el estado X, entonces el sistema A debe estar en el estado X. Si no hay ninguna información sobre el estado del sistema A, el sistema A no puede estar en un estado definido, permanecerá en una superposición de todos los estados posibles en los que puede estar.
El efecto Quantum Zeno es un efecto fascinante que muestra varias de las “rarezas” cuánticas con gran claridad.
