一般测量下的量子芝诺效应

曾有预言称，对不稳定量子态频繁重复测量可改变该态的衰变率。依衰变被抑制或增强，这被称为量子芝诺效应（QZE）或反芝诺效应（AZE）。在传统的 QZE 与 AZE 理论中，测量效应仅由投影公设简单描述，假定每次测量都是瞬时且理想的。然而，真实测量既非瞬时也非理想。对于此类一般测量所引起的 QZE 与 AZE，近来揭示出有趣且令人惊讶的特征，本文对此予以综述。结果基于量子测量理论，文中也对该理论作了简要回顾。作为一个典型模型，我们考虑用光电探测器对激发原子衰变进行连续测量，该探测器探测原子衰变时发射的光子。此测量是一种间接零结果测量，其 QZE 与 AZE 的奇异性被着重强调。研究表明形状因子作为测量的反作用被重整化，衰变动力学经由该过程被修改。在平响应这一特例中（探测器以相同响应时间响应各光子模式），传统理论的结果在定性上被重现。但在探测器仅响应有限光子模式的一般情形下，会出现剧烈差异。例如，与传统理论预言相反，即便对于精确服从指数衰变律的态，也可能发生 QZE 或 AZE。我们还讨论了与腔量子电动力学的关系。