1961, den nobelprisbelönade teoretiska fysikern Eugene Wigner föreslog det som nu är känt som tankeexperimentet "Wigners vän" som en förlängning av det ökända Schroedingers kattexperiment. I det senare, en katt är fångad i en låda med gift som kommer att släppas ut om en radioaktiv atom sönderfaller. Styrs av kvantmekaniska lagar, den radioaktiva atomen är i en superposition mellan sönderfallande och inte sönderfallande, vilket också innebär att katten befinner sig i en superposition mellan liv och död. Vad upplever katten när den är i superpositionen? Wigner skärpte frågan genom att driva kvantteorin till dess begreppsmässiga gränser. Han undersökte vad som händer när en observatör också har kvantegenskaper.

I tankeexperimentet en observatör, brukar kallas Wigners vän, utför en kvantmätning och uppfattar ett resultat. Ur en annan observatörs synvinkel, kallas Wigner, vänens mätprocess kan beskrivas som en kvantsuperposition. Det faktum att kvantteorin inte sätter några giltighetsgränser för dess tillämpning leder till en tydlig spänning mellan uppfattningen av vän, som ser ett specifikt resultat, och beskrivningen av Wigner, som observerar vännen i en superposition av olika uppfattningar. Detta tankeexperiment väcker alltså frågan:Vad betyder det för en observatör i en kvantsuperposition att observera resultatet av en mätning? Kan en observatör alltid lita på vad de ser och använda dessa data för att göra förutsägelser om framtida mätningar?

I deras senaste tidning publicerad i Kommunikationsfysik , ett team av forskare, ledd av Caslav Brukner, från universitetet i Wien, Institutet för kvantoptik och kvantinformation (IQOQI-Wien) vid Österrikes vetenskapsakademi och Perimeterinstitutet för teoretisk fysik undersöker gränserna som Wigners väns tankeexperiment sätter för en observatörs förmåga att förutsäga sina egna framtida observationer. För detta ändamål, författarna identifierar ett antal antaganden, alla traditionellt anses vara kärnan i kvantformalismen. Dessa tillåter en observatör i standardexperimentsituationer att förutsäga sannolikheterna för framtida utfall, på grundval av sina tidigare erfarenheter.

Antagandena begränsar sannolikheterna att lyda kvantmekaniska lagar. Dock, forskarna bevisar att dessa antaganden för Wigners vän inte alla kan uppfyllas i tankeexperimentet. Detta arbete väcker viktiga frågor om den "beständiga verkligheten" av vänns uppfattningar. Verkligen, författarna visar att i en Wigners vän-scenario, det är omöjligt att betrakta vänns uppfattningar som samexisterande vid olika tidpunkter. Detta gör det tveksamt om en kvantobservatör i allmänhet kan betrakta sina egna tidigare eller framtida upplevelser som lika verkliga som sina nuvarande. Philippe Allard Guérin, huvudförfattaren till studien, säger "Vårt arbete visar att minst ett av tre nyckelantaganden inom kvantmekaniken måste överträdas, vilket beror på din föredragna tolkning av kvantmekaniken."