Впервые физики подтвердили существование парадокса друга Вигнера. Эксперименты показали, что квантовые события обладают субъективной природой: разные наблюдатели могут воспринимать их по-разному, и все эти интерпретации будут верными.
Если событие в обычном мире видят разные люди, то их представления о нём почти всегда совпадают, если речь идёт о фактах, а не эмоциях. В квантовом мире всё иначе: два наблюдателя могут получить совершенно разные результаты при наблюдении одного квантового процесса. При этом каждая из версий будет правдой.
Физик Юджин Вигнер впервые описал этот парадокс. Вигнер усложнил мысленный эксперимент Эрвина Шредингера с котом, добавив категорию друзей. Согласно парадоксу друга Вигнера, представим, что после завершения опыта с котом экспериментатор открывает коробку и видит живого кота. Вектор состояния животного в момент открытия коробки переходит в состояние «ядро не распалось, кот жив». Таким образом, в лаборатории его признают живым.
За лабораторийским пределом находится друг, который не знает о судьбе кота. Он примет его за живого только после сообщения исследователя об итогах опыта. Остальные друзья аналогично признают кота живым лишь по услышанному известию. Полностью признать кота живущим можно лишь тогда, когда все люди во Вселенной станут в курсе результата эксперимента. До этого момента кот пребывает в суперпозиции двух состояний — между жизнью и смертью.
Этот сценарий долго служил интересным мыслительным экспериментом. Но отражает ли он действительность? С научной точки зрения прогресс в этом направлении был незначительным до недавнего времени, когда Часлав Брукнер из Венского университета продемонстрировал, что при определенных предположениях идея Вигнера может быть использована для формального доказательства субъективности измерений в квантовой механике для наблюдателей.
Брюкнер предложил способ проверки понятия, переведя парадокс друга Вигнера в рамки, установленные физиком Джоном Беллом в 1964 году. Брюкнер рассматривал две пары: Вигнеров и их друзей, находящихся в разных помещениях и проводящих измерения. Вигнеры находились внутри, а друзья ждали снаружи. Результаты измерений каждой пары можно суммировать для решения неравенства Белла. Если оно нарушится, наблюдатели могут иметь разные результаты измерений, каждый из которых будет верен.
Теперь физики впервые провелиМысленный эксперимент реализовали в реальности с помощью квантового компьютера и трёх пар запутанных фотонов. Первая пара — это монеты, две другие пары используются для их «подбрасывания» — измерения поляризации. Каждая «монета» находится в герметичном сосуде вместе с фотоном, который ее «бросает». Два дополнительных фотона снаружи этих коробок выполняют функцию «друзей-наблюдателей».
Современная квантовая технология не позволила ученым собрать достаточный объем данных из шести фотонов за короткий срок. В итоге выяснилось, что неравенство Белла нарушается, а значит, каждый наблюдатель квантового явления может иметь собственные альтернативные факты. Измерения с разных позиций дадут различающиеся результаты и будут одинаково верны, так как для квантового мира не может быть «одной правды».