В недавней работе на arXiv физики поставили под вопрос саму возможность считать выбор наблюдателя абсолютным в квантовой механике. Парадокс друга Вигнера, где один наблюдатель измеряет систему, а второй — состояние первого, привёл к выводу, что свободные выборы могут зависеть от точки зрения.
Исследователи из нескольких европейских групп проанализировали сценарий, в котором друг Вигнера проводит измерение спина частицы, а сам Вигнер описывает ту же систему как суперпозицию. Согласно препринту, опубликованному в мае 2024 года, абсолютность выбора нарушается, если оба наблюдателя используют квантовые описания друг друга. Это не мысленный эксперимент, а строгий расчёт с использованием формализма квантовых ссылок.
Представьте, что два человека одновременно решают, куда повернуть на перекрёстке, но их решения оказываются согласованными только тогда, когда один смотрит на выбор другого как на ещё не определённую возможность. Именно так работает механизм в этой модели: измерение одного наблюдателя остаётся неопределённым для второго до тех пор, пока не произойдёт взаимодействие, разрушающее когерентность.
Результат меняет понимание того, что считать «свободным выбором» в протоколах квантовой криптографии и в тестах Белла. Если выборы не абсолютны, то устройства, полагающиеся на независимость настроек, могут давать ложные гарантии безопасности. Команда отмечает, что выводы пока носят теоретический характер и требуют экспериментальной проверки на фотонных или ионных установках.
Работа опирается на формализм, развитый в последние годы для описания нескольких наблюдателей внутри одной квантовой системы. Авторы показывают, что при определённых условиях два наблюдателя могут прийти к несовместимым выводам о результате измерения, хотя каждый из них действовал по всем правилам квантовой теории.
Таким образом, даже самые базовые предположения о независимости измерений оказываются контекстно-зависимыми, когда наблюдатели сами становятся частью квантового описания.
