1961, de Nobelprijswinnende theoretisch fysicus Eugene Wigner stelde wat nu bekend staat als het 'Wigner's vriend' gedachte-experiment voor als een uitbreiding van het beruchte Schroedinger's katten-experiment. In het laatstgenoemde, een kat zit opgesloten in een doos met gif dat vrijkomt als een radioactief atoom vervalt. Geregeerd door kwantummechanische wetten, het radioactieve atoom bevindt zich in een superpositie tussen vervallen en niet vervallen, wat ook betekent dat de kat zich in een superpositie tussen leven en dood bevindt. Wat ervaart de kat als hij zich in de superpositie bevindt? Wigner scherpte de vraag aan door de kwantumtheorie tot zijn conceptuele grenzen te duwen. Hij onderzocht wat er gebeurt als een waarnemer ook kwantumeigenschappen heeft.

In het gedachte-experiment een waarnemer, gewoonlijk Wigner's vriend genoemd, voert een kwantummeting uit en neemt een uitkomst waar. Vanuit het oogpunt van een andere waarnemer, genaamd Wigner, het meetproces van de vriend kan worden omschreven als een kwantumsuperpositie. Het feit dat de kwantumtheorie geen geldigheidslimieten stelt voor de toepassing ervan leidt tot een duidelijke spanning tussen de perceptie van de vriend, die een specifiek enkel resultaat ziet, en de beschrijving van Wigner, die de vriend observeert in een superpositie van verschillende percepties. Dit gedachte-experiment roept dus de vraag op:wat betekent het voor een waarnemer in een kwantumsuperpositie om het resultaat van een meting waar te nemen? Kan een waarnemer altijd vertrouwen op wat hij ziet en deze gegevens gebruiken om voorspellingen te doen over toekomstige metingen?

In hun recente paper gepubliceerd in Communicatie Fysica , een team van onderzoekers, onder leiding van Caslav Brukner, van de Universiteit van Wenen, het Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI-Vienna) van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen en het Perimeter Institute for Theoretical Physics onderzoeken de grenzen die het gedachte-experiment van Wigner's vriend oplegt aan het vermogen van een waarnemer om hun eigen toekomstige waarnemingen te voorspellen. Hiertoe, de auteurs identificeren een aantal aannames, allemaal traditioneel beschouwd als de kern van het kwantumformalisme. Hiermee kan een waarnemer in standaard experimentele situaties de kansen op toekomstige resultaten voorspellen, op basis van hun ervaringen uit het verleden.

De aannames beperken de kansen om kwantummechanische wetten te gehoorzamen. Echter, de onderzoekers bewijzen dat deze veronderstellingen voor de vriend van Wigner niet allemaal kunnen worden bevredigd in het gedachte-experiment. Dit werk roept belangrijke vragen op over de 'aanhoudende realiteit' van de percepties van de vriend. Inderdaad, de auteurs laten zien dat in het scenario van een Wigner's vriend, het is onmogelijk om de waarnemingen van de vriend op verschillende tijdstippen naast elkaar te zien bestaan. Dit maakt het de vraag of een kwantumwaarnemer in het algemeen zijn eigen ervaringen uit het verleden of de toekomst als net zo echt kan beschouwen als hun huidige. Philippe Allard Guérin, de hoofdauteur van de studie, zegt:"Ons werk laat zien dat ten minste een van de drie belangrijkste aannames van de kwantummechanica moet worden geschonden; welke ervan afhangt van uw voorkeursinterpretatie van de kwantummechanica."