Nach den Regeln der klassischen Physik haben die Natrium-Atome nicht genügend Energie, um ihrer “Gefangenschaft” in der Lichtwelle zu entkommen. Nach den Regeln der Quantenmechanik können die Atome die Energiebarriere jedoch mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit “durchtunneln”. Anders ausgedrückt: Ihr Zustand der Gefangenschaft kann mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit “zerfallen”.
Überlässt man ein solches System sich selbst, dann wird es mit der Zeit langsam zerfallen: Die einzelnen Natrium-Atome werden nach und nach ihrer Gefangenschaft entkommen. Wenn man jedoch Messungen oder “Beobachtungen” an einem quantenmechanischen System vornimmt, dann verändert man das Verhalten des Systems.
Für instabile quantenmechanische Systeme ? das sind Systeme, die zerfallen können ? postulierten 1977 zwei Physiker der Universität von Texas den Zeno-Effekt. Demnach zerfällt solch ein System umso langsamer, je öfter man es beobachtet. Diesen Effekt konnten Raizen und sein Team tatsächlich nachweisen. Wenn sie das System aus gefangenen Natrium-Atomen eine Million mal pro Sekunde beobachteten, verringerte sich die Zerfallsrate erheblich.
Wenn die Forscher die Frequenz allerdings auf fünf Millionen Beobachtungen pro Sekunde steigerten, stieg die Zerfallsrate wieder an, sogar über die Rate des unbeobachteten Systems. Damit ist ihnen erstmals der Nachweis des Anti-Zeno-Effektes gelungen, der erst im vergangenen Jahr von Gershon Kurizki und Abraham Kofman vom Weizmann-Institut in Israel theoretisch vorausgesagt worden war.
Kofman hält es für möglich, dass man mit Hilfe des Zeno-Effektes den Zerfall der in Quantencomputern gespeicherten Information verzögern und damit den Zeitraum, in dem sie fehlerfrei rechnen, verlängern kann: “Dieses Ergebnis ermutigt, weil es zeigt, dass die Realisierung des Zeno-Effektes zumindest in bestimmten Fällen möglich ist.”
Als Namensgeber hat für den Zeno-Effekt der im Jahr 490 vor Christus im heutigen Italien geborene griechische Philosoph Zeno von Elea Pate gestanden. Sein bekanntestes Paradoxon ist die Geschichte vom Wettrennen zwischen Achilles und der Schildkröte.
