Fig. 1 Esperimento dell'amico di Wigner. (A) Un sistema quantistico in una sovrapposizione uguale di due possibili stati è misurato dall'amico di Wigner (all'interno della scatola). Secondo la teoria quantistica, in ogni corsa, otterrà casualmente uno dei due possibili risultati di misurazione. Questo può essere verificato guardando direttamente nel suo laboratorio e leggendo quale risultato ha registrato. (B) Dall'esterno del laboratorio chiuso, però, Wigner deve descrivere la sua amica e il suo sistema quantistico come uno stato entangled congiunto. Wigner può anche verificare questa assegnazione di stato attraverso un esperimento di interferenza, concludendo che il suo amico non può aver visto un risultato definitivo in primo luogo. (C) Consideriamo una versione estesa di quell'esperimento, dove uno stato entangled viene inviato a due diversi laboratori, ciascuno che coinvolge uno sperimentatore e il loro amico. DOI:10.1126/sciadv.aaw9832
La scienza si basa su fatti stabiliti da osservazioni indipendenti concordate da tutti.
Ma gli scienziati del Mostly Quantum Lab della Heriot-Watt University hanno ora dimostrato che, nel mondo quantistico, i fatti possono dipendere da chi li osserva.
Immagina di lanciare una moneta. Una moneta quantistica può esistere in una sovrapposizione di "testa" e "croce", fino a quando non si osserva un risultato definito "testa" o "croce", che è considerato un fatto.
Negli anni Sessanta, il famoso scienziato, Eugene Wigner, proposto un intrigante esperimento mentale. Un osservatore, amico di Wigner, lancia una moneta quantistica all'interno di un laboratorio chiuso, osservando di fatto uno dei due esiti. Da fuori, non possiamo dire cosa è successo, e le regole della meccanica quantistica ci permettono di descrivere sia l'amico che la moneta come un unico sistema.
Massimiliano Proietti, autore principale dello studio e dottorando presso Heriot-Watt, disse, "Dall'esterno del laboratorio, L'amico di Wigner e la moneta si "impigliano", il che significa che si trovano in una sovrapposizione in cui entrambi i risultati, "testa" e "croce" sono ancora presenti, un fatto che può essere stabilito dall'osservatore esterno. Ciò determina una situazione paradossale in cui il fatto stabilito all'interno del laboratorio contraddice apparentemente il fatto osservato all'esterno".
Per verificare questa previsione, Il team di Heriot-Watt ha condotto un test quantistico che coinvolge quattro osservatori implementati su un piccolo computer quantistico fotonico. In un esperimento che coinvolge sei particelle di luce entangled, Proietti e colleghi hanno dimostrato che, sotto alcune ipotesi, gli osservatori interni ed esterni non possono davvero essere d'accordo su ciò che è accaduto nell'esperimento.
Responsabile del laboratorio Professor Alessandro Fedrizzi, aggiunge: "L'intuizione che abbiamo acquisito è che gli osservatori quantistici possono effettivamente avere diritto ai propri fatti. Se insistiamo sul fatto che questo non dovrebbe essere il caso degli osservatori umani "classici", la sfida ora è stabilire dove i due domini si allontanano l'uno dall'altro. Potrebbe, ad esempio, suggerire che la meccanica quantistica non è applicabile a grandi, oggetti di tutti i giorni, qualcosa che è consentito dai libri di testo di fisica quantistica".
I loro risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista scientifica, Progressi scientifici .
