研究者らは量子コンピュータを使用して、小規模で量子力学が現実を正確に記述することを示唆する重要なテストを実施した。この実験は、波動関数が真の量子状態を表す「ontic」見解を確認する。しかし、ノイズが大規模での洞察を制限する。
量子力学は、その確率的性質のため、100年以上前に発見されて以来、物理学者を困惑させてきました。例えば、重ね合わせは疑問を投げかけます：粒子は本当に複数の場所を占めているのか、それとも波動関数は確率を計算するための単なるツールなのか？隠れた変数理論は量子記述を超えた基底現実を提案しますが、1960年代のジョン・ベルのような実験は量子非局所性を支持し、そんな考えを排除しました。
2012年、物理学者のマシュー・ピューゼイ、ジョナサン・バレット、テリー・ルドルフは、量子システムの解釈を区別するためのPBRテストを開発しました。ontic見解では、波動関数—量子状態の数学的記述—が現実を反映すると考えられ、epistemic見解ではより深い真実を隠す近似と見なされます。PBRテストは、qubitなどの量子要素を比較し、結果が予測に一致するかを確認します；期待より高い重なりはepistemic側を支持します。
ケンブリッジ大学のソンシンガオ・ヤンと同僚らは、IBM Heron量子コンピュータでこのテストを適用しました。小さなqubitグループ—ペアや5つのセット—で、1と0の文字列などの出力を測定し、ノイズを考慮しました。結果は量子予測と一致し、ontic見解を確認しました。「現在、すべての量子ハードウェアはノイジーで、すべての操作にいくらかのエラーがあるので、PBR閾値の上にこのノイズを追加したら、私たちのシステムの解釈に何が起こるか？」とヤンは言います。「小規模で実験すると、元のPBRテストを満たし、epistemic解釈を排除できることがわかった。」
156-qubitマシンでは、エラーが見解間の区別を不明瞭にし、課題が生じました。これにより、大規模での量子現実についての結論が制限されます。PBRによる「量子性」の検証は、古典コンピュータを上回る量子優位性のためのデバイスをベンチマークする可能性があります。「量子優位性を望むなら、量子コンピュータ内に量子性が必要でなければ、等価な古典アルゴリズムが見つかる」とチームメンバーのハオム・ユアンは指摘します。
PBRの創始者の一人で現在ヨーク大学のマシュー・ピューゼイは、パフォーマンスベンチマークとしての使用を興味深いと感じますが、量子理論の有効性を前提とするため、現実への含意を疑問視します。インペリアル・カレッジ・ロンドンのテリー・ルドルフは、より大きなシステムでのテストが代替理論を狭めると付け加えますが、この実験は中間スケールでの特定の崩壊を排除しない可能性があります。研究はarXivに掲載（DOI: arxiv.org/abs/2510.11213）。