In einer kürzlich auf arXiv veröffentlichten Arbeit stellen Physiker die grundlegende Annahme infrage, dass die Entscheidung eines Beobachters in der Quantenmechanik als absolut betrachtet werden kann. Das Paradoxon von Wigners Freund, bei dem ein Beobachter ein System misst und ein zweiter den Zustand des ersten, legt den Schluss nahe, dass freie Entscheidungen von der jeweiligen Perspektive abhängen könnten. <\/p>
Forscher mehrerer europäischer Gruppen analysierten ein Szenario, in dem Wigners Freund den Spin eines Teilchens misst, während Wigner selbst dasselbe System als Superposition beschreibt. Laut einem im Mai 2024 veröffentlichten Preprint geht die Absolutheit der Wahl verloren, sobald beide Beobachter gegenseitige Quantenbeschreibungen verwenden. Hierbei handelt es sich nicht bloß um ein Gedankenexperiment, sondern um eine präzise Berechnung unter Anwendung des Formalismus quantenmechanischer Bezugssysteme.<\/p>
Stellen Sie sich zwei Personen vor, die gleichzeitig entscheiden, an einer Kreuzung abzubiegen, deren Entschlüsse jedoch nur dann übereinstimmen, wenn einer die Wahl des anderen als eine noch unbestimmte Möglichkeit betrachtet. Genau so funktioniert der Mechanismus in diesem Modell: Die Messung eines Beobachters bleibt für den zweiten so lange unbestimmt, bis eine Interaktion stattfindet, die die Kohärenz aufhebt.<\/p>
Dieses Ergebnis verändert das Verständnis dessen, was in Protokollen der Quantenkryptographie und bei Bell-Tests als „freie Wahl“ gilt. Falls Entscheidungen nicht absolut sind, könnten Geräte, die auf der Unabhängigkeit von Einstellungen basieren, falsche Sicherheitsgarantien liefern. Das Team betont, dass die Schlussfolgerungen bisher theoretischer Natur sind und einer experimentellen Überprüfung in Photonen- oder Ionen-Apparaturen bedürfen.<\/p>
Die Arbeit stützt sich auf einen Formalismus, der in den letzten Jahren entwickelt wurde, um mehrere Beobachter innerhalb eines einzigen Quantensystems zu beschreiben. Die Autoren zeigen auf, dass zwei Beobachter unter bestimmten Bedingungen zu unvereinbaren Ergebnissen über eine Messung gelangen können, obwohl beide strikt den Regeln der Quantentheorie folgten.<\/p>
Somit erweisen sich selbst grundlegendste Annahmen über die Unabhängigkeit von Messungen als kontextabhängig, sobald die Beobachter selbst Teil der quantenmechanischen Beschreibung werden.<\/p>
