কোয়ান্টাম জিনো ইফেক্ট

কোয়ান্টাম জিনো প্রভাব বা কোয়ান্টাম জিনো ইফেক্ট (টুরিং প্যারাডক্স নামেও পরিচিত), কোয়ান্টাম-বলবিজ্ঞান সংক্রান্ত ব্যবস্থাগুলির একটি বৈশিষ্ট্য যা কোনও কণার সময়ের বিবর্তনকে কিছু নির্বাচিত পরিমাম বিন্যাসের ক্ষেত্রে, পর্যাপ্ত পরিমাণে ঘনঘন পরিমাপ করে আধৃত করতে দেয়। কখনও কখনও এই প্রভাবটিকে "আপনি যখন দেখছেন তখন কোনও ব্যবস্থা পরিবর্তীত হতে পারে না" হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়। কেউ ব্যবস্থার বিবর্তনকে এর জ্ঞাত প্রাথমিক দশায় ঘনঘন পর্যাপ্ত পরিমাণে পরিমাপ করে "স্থির" করতে পারে। এর অর্থ তখনকার থেকে প্রসারিত হয়েছে, যা আরও প্রযুক্তিগত সংজ্ঞার দিকে পরিচালিত করেছে, যেখানে সময়ে বিবর্তন শুধুমাত্র পরিমাপের দ্বারাই দমন করা যায় না: কোয়ান্টাম জেনো এফেক্ট হলো বিভিন্ন উৎস: পরিমাপ, পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়া, স্টোচাস্টিক ক্ষেত্র দ্বারা সরবরাহিত কোয়ান্টাম ব্যবস্থায় ঐকিক সময় বিবর্তনের দমন। কোয়ান্টাম জেনো এফেক্টের অধ্যয়নের এক পরিণাম হিসাবে, এটি স্পষ্ট হয়ে গেছে যে যথাযথ প্রতিসাম্যযুক্ত পর্যাপ্ত শক্তিশালী এবং দ্রুত স্পন্দনের একটি ক্রম প্রয়োগ করাও এর অসঙ্গতির পরিবেশ থেকে কোনও ব্যবস্থাকে পৃথক করতে পারে। এই নামটি জিনোর তীর হেঁয়ালি থেকে এসেছে, যা বলে যে কোনও একক তাৎক্ষণিক সময়ে উড্ডয়নরত একটি তীরকে চলতে দেখা যায় না, এটি সম্ভবত মোটেও চলতে পারে না। কোয়ান্টাম জেনো প্রভাবের প্রথম যথাযথ এবং সাধারণ বিকাশ ১৯৭৪ সালে দেগ্যাস্পেরিস, ফন্ডা এবং ঘিড়ার্ডি উপস্থাপন করেছিলেন, যদিও এর আগে এটি অ্যালান টুরিং দ্বারা বর্ণীত হয়েছিল। জেনোর প্যারাডক্সের সাথে তুলনাটি জর্জ সুদর্শন এবং বৈদ্যনাথ মিশ্রার ১৯৭৭ সালের একটি নিবন্ধের কারণে ঘটে। বিজারণ স্বীকার্য অনুসারে, প্রতিটি পরিমাপের ফলে ওয়েভ ফাংশন পরিমাপের ভিত্তিতে একটি আইগেনস্টেটে পতিত হয়। এই প্রভাবের প্রসঙ্গে, কোনও পর্যবেক্ষণ বলতে কোনো প্রচলিত অর্থের পর্যবেক্ষকের প্রয়োজন ছাড়াই কেবল কোনও কণার শোষণ হতে পারে। যাইহোক, প্রভাবটির ব্যাখ্যা নিয়ে বিতর্ক রয়েছে, কখনও কখনও অণুবীক্ষণিক এবং ম্যাক্রোস্কোপিক অবজেক্টগুলির মধ্যে ইন্টারফেসটি ঢোঁড়ন করার ক্ষেত্রে "পরিমাপের সমস্যা" হিসাবে পরিচিত। প্রভাবটির সাথে সম্পর্কিত আরেকটি গুরুতর সমস্যা কঠোরভাবে সময়–শক্তির অনির্দিষ্ট সম্পর্কের সাথে যুক্ত। যদি কেউ পরিমাপের প্রক্রিয়াটিকে ঘন থেকে আরো ঘন ঘন করতে চায় তবে একজনকে সঙ্গতিপূর্ণভাবেই পরিমাপের সময়কাল হ্রাস করতে হবে। তবে অনুরোধটি যে, পরিমাপটি খুব অল্প সময়ই স্থায়ী হয় তা ইঙ্গিত দেয় যে, যে দশায় বিজারণ ঘটে সেই দশার শক্তি বিস্তার ক্রমশ বৃদ্ধি পায়। তবে ক্ষুদ্র সময়ের জন্য সূচকীয় ক্ষয় সূত্র থেকে বিচ্যুতি অত্যন্ত গভীরভাবে শক্তি বিস্তারের বিপরীতটির সাথে সম্পর্কিত, যাতে এমন অঞ্চলে বিচ্যুতিগুলি লক্ষনীয়ভাবে সংকুচিত হয় যখন কেউ পরিমাপ প্রক্রিয়ার সময়কালকে সংক্ষিপ্ত থেকে সংক্ষিপ্ততর করে তোলে। এই দুটি প্রতিযোগিতামূলক অনুরোধের স্পষ্ট মূল্যায়ন দেখায় যে, এই মৌলিক বিষয়টিকে বিবেচনায় না নিয়ে, জিনোর প্রভাবের প্রকৃত ঘটনা এবং উত্থানকে মোকাবেলা করার জন্য এটি অসঙ্গত। কোয়ান্টাম জেনো এফেক্টের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত (এবং কখনও কখনও কোয়ান্টাম জেনো প্রভাব থেকে পৃথক করা হয় না) ওয়াচডগ এফেক্ট, যাতে কোনও ব্যবস্থার সময়ের বিবর্তন পরিবেশে তার ক্রমাগত সংযোজন দ্বারা প্রভাবিত হয়। অস্থায়ী কোয়ান্টাম ব্যবস্থাগুলিকে সূচকীয় ক্ষয় নীতি থেকে স্বল্প সময়ের বিচ্যুতি প্রদর্শনের পূর্বাভাস দেওয়া হয়। এই সর্বজনীন ঘটনাটি এই ভবিষ্যদ্বাণীর দিকে চালিত করেছে যে, এই অসূচকীয় সময়কালে ঘন ঘন পরিমাপ ব্যবস্থার ক্ষয়কে বাধা দিতে পারে, কোয়ান্টাম জিনো প্রভাবের এক রূপ। পরবর্তীকালে, ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল যে আরও ধীরে পরিমাপের প্রয়োগ, ক্ষয় হারকেও বাড়িয়ে তুলতে পারে, এটি কোয়ান্টাম অ্যান্টি-জিনো প্রভাব হিসাবে পরিচিত। কোয়ান্টাম মেকানিক্সে, উল্লিখিত মিথস্ক্রিয়াটিকে "পরিমাপ" বলা হয় কারণ এর ফলাফলটি চিরায়ত বলবিদ্যার ক্ষেত্রে ব্যাখ্যা করা যায়। ঘন ঘন পরিমাপ স্থানান্তরকে বাধা দেয়। এটি হতে পারে একটি কণার এক আধা-স্থান থেকে অন্যটিতে রূপান্তর (যা পারমাণবিক ন্যানোস্কোপে পারমাণবিক আয়নার জন্য ব্যবহৃত হতে পারে) আগমনকালীন সমস্যায়, ওয়েভগাইডে একটি ফোটনের এক মোড থেকে অন্য মোডে রূপান্তরের মত, এবং এটি হতে পারে একটি পরমাণুর এক কোয়ান্টাম দশা থেকে অন্যটিতে রূপান্তর। এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারে উপ-স্থান থেকে ক্যুবিটের অসংগতি হ্রাস ছাড়াই ক্যুবিট হ্রাস সহ অন্য দশায় রূপান্তর হতে পারে। এই অর্থে, ক্যুবিট সংশোধনের জন্য, অসংগতিটি ইতিমধ্যে ঘটেছে কি না তা নির্ধারণ করা যথেষ্ট। এগুলিকে জেনো এফেক্টের উপযোজন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। প্রকৃতির দিক থেকে, প্রভাবটি কেবল পৃথকযোগ্য কোয়ান্টাম দশার ব্যবস্থায় প্রদর্শিত হয় এবং তাই এটি ধ্রুপদী ঘটনা এবং ম্যাক্রোস্কোপিক বস্তুগুলির জন্য অনুপযুক্ত। গণিতবিদ রবিন গ্যাণ্ডি সহকর্মী গণিতবিদ ম্যাক্স নিউম্যানকে একটি চিঠিতে অ্যালান টুরিংয়ের কোয়ান্টাম জিনো প্রভাব গঠনের কথা স্মরণ করেন, টুরিংয়ের মৃত্যুর কিছুক্ষণ পরেই: প্রমাণ তত্ত্ব ব্যবহার করে এটি দেখানো সহজ যে যদি কোনও ব্যবস্থা কোনো পরযবেক্ষণযগ্যের এইগেনস্টেটে শুরু হয়, এবং প্রতি সেকেন্ডে সেই পরযবেক্ষণযগ্যের N সংখ্যক পরিমাপ করা হয় তবে, এমনকি যদি দশাটি স্থিতিশীল নাও হয়, তবে ব্যবস্থাটি, ধরা যাক, এক সেকেন্ড পর একই অবস্থায় থাকবে, তার সম্ভবনা এক এর দিকে ঝোঁকে যেখানে N অসীমের দিকে ঝোঁকে; অর্থাৎ, নিয়মিত পর্যবেক্ষণ গতি রোধ করবে। অ্যালান এবং আমি এক বা দুজন তাত্ত্বিক পদার্থবিদকে এটি নিয়ে মোকাবেলা করেছি এবং তারা বরং এটুকু বলছে যে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ সম্ভব নয়। তবে স্ট্যান্ডার্ড বইগুলিতে (উদাঃ ডির‍্যাকের) এর কোনও কিছুই নেই, যাতে কমপক্ষে প্যারাডক্সটি সাধারণভাবে উপস্থাপিত কোয়ান্টাম ত্বত্ত্বের অপ্রতুলতা দেখায়। — ম্যাথমেটিকাল লজিকে অ্যান্ড্রু হজেস দ্বারা উদ্ধৃত, আর. ও. গ্যান্ডি এবং সি. ই. এম. ইয়েটস, ইডিএস (এলসেভিয়ার, ২০০১), পৃ. ২৬৭। টুরিংয়ের পরামর্শের ফলস্বরূপ, কোয়ান্টাম জেনো এফেক্ট কখনও কখনও টুরিং প্যারাডক্স হিসাবেও পরিচিত। জন ভন নিউমানের ম্যাথমেটিকাল ফাউন্ডেশনস অভ কোয়ান্টাম ম্যাকানিক্স এর প্রাথমিক ধারণাটিতে এই ধারণা জড়িত এবং বিশেষত এই নিয়মটিকে কখনও কখনও বিজারণ স্বীকার্যও বলা হয়। পরে এটি প্রদর্শিত হয় যে একটি একক ব্যবস্থার কোয়ান্টাম জেনো প্রভাব কোনও একক ব্যবস্থার কোয়ান্টাম দশার অব্যবস্থিতচিত্ততার সমতুল্য। সদিক রাশি ব্যতিচার কম্পাঙ্ক অদিক রাশি সমতুল্যতার অন্বয় ধারণাটি সময়ের চকিতের উপর নির্ভর করে, এক ধরনের স্থির-চলন ধারণা যে, সময়ের প্রতিটি চকিতে তীরটি "স্ট্রোব্ড" এবং আপাতদৃষ্টিতে স্থীর, তাহলে এটি কীভাবে স্থীর ঘটনা সমূহের অনুক্রমে চলতে পারে? Sudarshan, E. C. G.; Misra, B. (১৯৭৭)। "The Zeno's paradox in quantum theory"। Journal of Mathematical Physics। 18 (4): 756–763। ডিওআই:10.1063/1.523304। বিবকোড:1977JMP....18..756M।  https://phys.org/news/2015-10-zeno-effect-verifiedatoms-wont.html. Nakanishi, T.; Yamane, K.; Kitano, M. (২০০১)। "Absorption-free optical control of spin systems: the quantum Zeno effect in optical pumping"। Physical Review A। 65 (1): 013404। arXiv:quant-ph/0103034 । ডিওআই:10.1103/PhysRevA.65.013404। বিবকোড:2002PhRvA..65a3404N।  Facchi, P.; Lidar, D. A.; Pascazio, S. (২০০৪)। "Unification of dynamical decoupling and the quantum Zeno effect"। Physical Review A। 69 (3): 032314। arXiv:quant-ph/0303132 । ডিওআই:10.1103/PhysRevA.69.032314। বিবকোড:2004PhRvA..69c2314F।  Degasperis, A.; Fonda, L.; Ghirardi, G. C. (১৯৭৪)। "Does the lifetime of an unstable system depend on the measuring apparatus?"। Il Nuovo Cimento A। 21 (3): 471–484। ডিওআই:10.1007/BF02731351। বিবকোড:1974NCimA..21..471D।  Hofstadter, D. (২০০৪)। Teuscher, C., সম্পাদক। Alan Turing: Life and Legacy of a Great Thinker। Springer। পৃষ্ঠা 54। আইএসবিএন 978-3-540-20020-8।  Greenstein, G.; Zajonc, A. (২০০৫)। The Quantum Challenge: Modern Research on the Foundations of Quantum Mechanics। Jones & Bartlett Publishers। পৃষ্ঠা 237। আইএসবিএন 978-0-7637-2470-2।  Facchi, P.; Pascazio, S. (২০০২)। "Quantum Zeno subspaces"। Physical Review Letters। 89 (8): 080401। arXiv:quant-ph/0201115 । ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.89.080401। পিএমআইডি 12190448। বিবকোড:2002PhRvL..89h0401F।  Ghirardi, G. C.; Omero, C.; Rimini, A.; Weber, T. (১৯৭৯)। "Small Time Behaviour of Quantum Nondecay Probability and Zeno's Paradox in Quantum Mechanics"। Il Nuovo Cimento A। 52 (4): 421। ডিওআই:10.1007/BF02770851। বিবকোড:1979NCimA..52..421G।  Kraus, K. (১৯৮১-০৮-০১)। "Measuring processes in quantum mechanics I. Continuous observation and the watchdog effect"। Foundations of Physics (ইংরেজি ভাষায়)। 11 (7–8): 547–576। আইএসএসএন 0015-9018। ডিওআই:10.1007/bf00726936। বিবকোড:1981FoPh...11..547K।  Belavkin, V.; Staszewski, P. (১৯৯২)। "Nondemolition observation of a free quantum particle"। Phys. Rev. A। 45 (3): 1347–1356। arXiv:quant-ph/0512138 । ডিওআই:10.1103/PhysRevA.45.1347। পিএমআইডি 9907114। বিবকোড:1992PhRvA..45.1347B।  Ghose, P. (১৯৯৯)। Testing Quantum Mechanics on New Ground। Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 114। আইএসবিএন 978-0-521-02659-8।  Auletta, G. (২০০০)। Foundations and Interpretation of Quantum Mechanics। World Scientific। পৃষ্ঠা 341। আইএসবিএন 978-981-02-4614-3।  Khalfin, L. A. (১৯৫৮)। "Contribution to the decay theory of a quasi-stationary state"। Soviet Physics JETP। 6: 1053। ওএসটিআই 4318804। বিবকোড:1958JETP....6.1053K।  Raizen, M. G.; Wilkinson, S. R.; Bharucha, C. F.; Fischer, M. C.; Madison, K. W.; Morrow, P. R.; Niu, Q.; Sundaram, B. (১৯৯৭)। "Experimental evidence for non-exponential decay in quantum tunnelling" (পিডিএফ)। Nature। 387 (6633): 575। ডিওআই:10.1038/42418। বিবকোড:1997Natur.387..575W। ২০১০-০৩-৩১ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা।  Chaudhry, Adam Zaman (২০১৬-০৭-১৩)। "A general framework for the Quantum Zeno and anti-Zeno effects"। Scientific Reports (ইংরেজি ভাষায়)। 6 (1): 29497। arXiv:1604.06561 । আইএসএসএন 2045-2322। ডিওআই:10.1038/srep29497। পিএমআইডি 27405268। পিএমসি 4942788 । বিবকোড:2016NatSR...629497C।  Kouznetsov, D.; Oberst, H.; Neumann, A.; Kuznetsova, Y.; Shimizu, K.; Bisson, J.-F.; Ueda, K.; Brueck, S. R. J. (২০০৬)। "Ridged atomic mirrors and atomic nanoscope"। Journal of Physics B। 39 (7): 1605–1623। ডিওআই:10.1088/0953-4075/39/7/005। বিবকোড:2006JPhB...39.1605K।  Allcock, J. (১৯৬৯)। "The time of arrival in quantum mechanics I. Formal considerations"। Annals of Physics। 53 (2): 253–285। ডিওআই:10.1016/0003-4916(69)90251-6। বিবকোড:1969AnPhy..53..253A।  Echanobe, J.; Del Campo, A.; Muga, J. G. (২০০৮)। "Disclosing hidden information in the quantum Zeno effect: Pulsed measurement of the quantum time of arrival"। Physical Review A। 77 (3): 032112। arXiv:0712.0670 । ডিওআই:10.1103/PhysRevA.77.032112। বিবকোড:2008PhRvA..77c2112E।  Stolze, J.; Suter, D. (২০০৮)। Quantum computing: a short course from theory to experiment (2nd সংস্করণ)। Wiley-VCH। পৃষ্ঠা 99। আইএসবিএন 978-3-527-40787-3। [স্থায়ীভাবে অকার্যকর সংযোগ] "Quantum computer solves problem, without running"। Phys.Org। ২২ ফেব্রুয়ারি ২০০৬। সংগ্রহের তারিখ ২০১৩-০৯-২১।  Franson, J.; Jacobs, B.; Pittman, T. (২০০৬)। "Quantum computing using single photons and the Zeno effect"। Physical Review A। 70 (6): 062302। arXiv:quant-ph/0408097 । ডিওআই:10.1103/PhysRevA.70.062302। বিবকোড:2004PhRvA..70f2302F।  von Neumann, J. (১৯৩২)। Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik। Springer। Chapter V.2। আইএসবিএন 978-3-540-59207-5।  See also von Neumann, J. (১৯৫৫)। Mathematical Foundations of Quantum Mechanics। Princeton University Press। পৃষ্ঠা 366। আইএসবিএন 978-0-691-02893-4। ); Menskey, M. B. (২০০০)। Quantum Measurements and Decoherence। Springer। §4.1.1, pp. 315 ff। আইএসবিএন 978-0-7923-6227-2। ; Wunderlich, C.; Balzer, C. (২০০৩)। Bederson, B.; Walther, H., সম্পাদকগণ। Quantum Measurements and New Concepts for Experiments with Trapped Ions। Advances in Atomic, Molecular, and Optical Physics। 49। Academic Press। পৃষ্ঠা 315। আইএসবিএন 978-0-12-003849-7।  O. Alter and Y. Yamamoto (এপ্রিল ১৯৯৭)। "Quantum Zeno Effect and the Impossibility of Determining the Quantum State of a Single System"। Phys. Rev. A। 55 (5): R2499–R2502। ডিওআই:10.1103/PhysRevA.55.R2499। বিবকোড:1997PhRvA..55.2499A।  O. Alter and Y. Yamamoto (অক্টোবর ১৯৯৬)। "The quantum Zeno effect of a single system is equivalent to the indetermination of the quantum state of a single system" (পিডিএফ)। F. De Martini, G. Denardo and Y. Shih। Quantum Interferometry। Wiley-VCH। পৃষ্ঠা 539–544।  O. Alter and Y. Yamamoto (২০০১)। Quantum Measurement of a Single System (পিডিএফ)। Wiley-Interscience। আইএসবিএন 9780471283089। ডিওআই:10.1002/9783527617128। Slides। ২০১৪-০২-০৩ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা।  Zeno.qcl A computer program written in QCL which demonstrates the Quantum Zeno effect