在最近發表於 arXiv 的一項研究中,物理學家質疑了量子力學中觀察者選擇是否具有絕對性的可能。透過「維格納的朋友」悖論,即一位觀察者測量系統而另一位觀察者測量前者狀態的情境,研究得出自由選擇可能取決於觀測視角的結論。
來自數個歐洲研究團隊的人員分析了一種情境:當維格納的朋友進行粒子自旋測量時,維格納本人則將同一系統描述為疊加態。根據 2024 年 5 月發布的預印本,若兩位觀察者彼此都採用量子描述,則選擇的絕對性將不復存在。這並非單純的思想實驗,而是利用量子參考系理論架構進行的嚴密計算。
想像有兩個人同時決定在十字路口轉向何方,但唯有當其中一人將另一人的選擇視為尚未確定的可能性時,兩人的決定才會趨於一致。這正是此模型運作的機制:在發生破壞相干性的交互作用之前,一位觀察者的測量結果對另一位觀察者而言始終處於不確定狀態。
此研究結果改變了量子加密協定與貝爾測試中對於「自由選擇」的定義。如果選擇並非絕對,那麼依賴設定獨立性的設備可能會提供虛假的安全性保證。研究團隊指出,目前這些結論仍屬理論階段,尚須在光子或離子實驗裝置中進行驗證。
這項工作基於近年來發展出的形式化方法,旨在描述單一量子系統內的多個觀察者。作者展示了在特定條件下,即便兩位觀察者都嚴格遵循量子理論的規則,仍可能對測量結果得出不相容的結論。
因此,當觀察者本身也成為量子描述的一部分時,即便是最基本的測量獨立性假設,也會變得具有情境相關性。




