У нещодавній роботі, опублікованій на arXiv, фізики поставили під сумнів саму можливість вважати вибір спостерігача в квантовій механіці абсолютним. Парадокс друга Вігнера, за якого один спостерігач вимірює систему, а інший — стан першого, привів до висновку, що вільний вибір може залежати від точки зору.
Дослідники з кількох європейських груп проаналізували сценарій, де друг Вігнера вимірює спін частинки, тоді як сам Вігнер описує ту саму систему як суперпозицію. Згідно з препринтом, оприлюдненим у травні 2024 року, абсолютність вибору порушується, якщо обидва спостерігачі застосовують квантові описи один щодо одного. Це не просто уявний експеримент, а суворий розрахунок, виконаний із використанням формалізму квантових систем відліку.
Уявіть, що двоє людей одночасно вирішують, куди повернути на перехресті, проте їхні рішення виявляються узгодженими лише тоді, коли один розглядає вибір іншого як ще не визначену можливість. Саме так працює механізм у цій моделі: вимірювання одного спостерігача залишається невизначеним для другого, аж поки не відбудеться взаємодія, що руйнує когерентність.
Отриманий результат змінює розуміння того, що саме вважати «вільним вибором» у протоколах квантової криптографії та тестах Белла. Якщо вибір не є абсолютним, то пристрої, робота яких ґрунтується на незалежності налаштувань, можуть надавати хибні гарантії безпеки. Команда зазначає, що ці висновки наразі мають теоретичний характер і потребують експериментальної перевірки на фотонних або іонних установках.
Робота базується на формалізмі, розробленому останніми роками для опису кількох спостерігачів у межах однієї квантової системи. Автори демонструють, що за певних умов двоє спостерігачів можуть дійти несумісних висновків щодо результату вимірювання, хоча кожен із них діяв суворо за правилами квантової теорії.
Таким чином, навіть найбільш фундаментальні припущення про незалежність вимірювань виявляються контекстно-залежними, коли самі спостерігачі стають частиною квантового опису.
