Kwantowy efekt Zenona, lub kwantowy paradoks Zenona, został opisany i nazwany przez uczonych Baidyanath'a Misra i George'a Sudarshana (Uniwersytet w Teksasie) w 1977 roku. Zjawisko otrzymało swoją nazwę na cześć greckiego filozofa. W 1989 roku David Wineland, amerykański fizyk i laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, dokonał pierwszej doświadczalnej obserwacji efektu Zenona, lecz naukowcy nie byli zgodni czy przeprowadzony przez niego eksperyment potwierdził istnienie tego fenomenu.

Dopiero w 2001 roku, Mark Reizen z Uniwersytetu w Teksasie potwierdził zarówno efekt Zenona, jak i jego przeciwieństwo, tzw. antyefekt Zenona. Fizyk wraz ze swoim zespołem badał ultrazimne atomy sodu, których temperatura była ekstremalnie niska - poniżej 1 milikelwina.

Analizując pierwsze zjawisko, kwantowy efekt Zenona okazało się, że jeśli dokonujemy obserwacji systemu kwantowego co jedną milionową sekundy to zjawisko tunelowania cząstki niemal całkowicie się zatrzymuje. Lecz gdy obserwacja dokonywana jest "rzadziej", co pięć milionowych części sekundy, wtedy już następuje antyefekt Zenona a proces tunelowania przyspiesza.

W tak niskich temperaturach atomy mogły tunelować z miejsca na miejsce z bardzo niewielką prędkością. Fizycy obserwowali je pod mikroskopem i podświetlali je przy pomocy systemu obrazowania laserowego, dzięki czemu mogli je zobaczyć. Gdy laser był wyłączony lub świecił z niską intensywnością, atomy tunelowały swobodnie, lecz gdy wiązka laserowa stała się jaśniejsza a pomiary były dokonywane częściej, prędkość tunelowania drastycznie spadła.

Przeprowadzenie eksperymentu było możliwe dzięki nowej technice obrazowania, która umożliwiła obserwację ultrazimnych atomów pozostawiając je w tym samym stanie kwantowym. Autor badania Mukund Vengalattore powiedział, że "mamy teraz niepowtarzalną możliwość kontrolowania dynamiki kwantowej wyłącznie dzięki obserwacji".