近期，Scientific American上有一篇有趣的科学文章，文章名为Can AI Save Schrödinger’s Cat?（《AI能否拯救薛定谔的猫？》），作者为Anil Ananthaswamy。文章讨论了量子力学中的一个重要问题：观察者在量子测量中的角色，以及人工智能（AI）是否能够作为观察者，从而影响量子系统的演化。
核心问题源自量子力学的一个基本概念：量子对象可以同时存在于多个状态中，直到被观察时才会“坍缩”到某个确定的状态。这引发了关于观察和观察者本质的讨论，即观察者是否仅仅是发现结果还是实际上导致了状态的坍缩。
维格纳在1961年提出了一个思想实验，即“维格纳的朋友”思想实验。他设想自己有一个朋友在一个完全隔离的实验室中进行量子系统的观察。根据量子力学的规则，维格纳在外部观察整个实验室，而实验室本身也应当被视为一个处于叠加态的系统。然而，当维格纳的朋友告诉他观察结果时，整个系统应该坍缩为一个确定的状态，这就产生了悖论。
by Anil Ananthaswamy
一、量子力学与AI
近年来，物理学家提出了将AI作为观察者来测试这一悖论的可能性。文章讨论了由澳大利亚格里菲斯大学的Howard Wiseman及其团队提出的一个假设，即在量子计算机中构建一个具有人类思维能力的AI，这样的AI可以处于多个思想状态的叠加中。这一AI被称为QUALL-E（受到OpenAI的DALL-E和皮克斯的WALL-E的启发）。
二、实验设计与理论探讨
文章详细讨论了如何利用QUALL-E进行“维格纳的朋友”实验。实验的核心在于测试不同类型的观察者（人类、AI、光子等）是否会看到不同的量子状态结果。实验设计包括了一个复杂的系统，其中包含两个观测者（Alice和Bob）以及AI（Charlie），目的是测试观察者之间的测量结果是否存在差异。
科学家们还推导出了一个公式来计算不同观察者之间测量结果的相关性。如果这一相关性超过一定阈值，则表明现有关于物理现实的某些假设可能是错误的。
三、可能的理论后果
如果未来的实验能够实现这一设想，物理学家可能不得不放弃一些现有的物理学基本假设。可能放弃的假设包括：
- 测量设备设置的自由选择性。
- 爱因斯坦提出的局域性假设，即一个地方的事件不能超越光速影响另一个地方的事件。
- 测量结果的绝对性，即对于所有观察者来说，测量结果应该是相同的。
此外，文章还探讨了不同量子物理解释可能会如何应对这些实验结果。例如，Bohmian力学可能会放弃局域性假设，而坍缩理论则可能会否认AI能够模拟人类意识。
四、总结
文章总结，尽管实现这样一个实验的技术可能还需要几十年的时间，但如果能够成功完成，将会极大地改变我们对量子现实的理解。无论是对物理学基础理论的挑战，还是对AI能否作为观察者的思考，这都将是科学界的一个重要转折点。