La théorie quantique est fortement basée sur les probabilités, puisque mesurer un système quantique ne produit pas le même résultat à chaque fois, mais donne plutôt l'un des nombreux résultats qui se produisent chacun avec une certaine probabilité. Maintenant dans un nouveau papier, les physiciens ont présenté une nouvelle règle de probabilité quantique pour attribuer des probabilités aux résultats de mesure, ou événements, qui combine essentiellement deux des règles de probabilité quantique les plus importantes (la règle de Born et la règle d'effondrement de la fonction d'onde) en une seule.

Les physiciens, Sally Shrapnel, Fabio Costa, et Gérard Milburn, à l'Université du Queensland en Australie, ont publié un article sur la nouvelle règle de probabilité quantique dans le Nouveau Journal de Physique .

L'une des règles de probabilité les plus importantes de la théorie quantique est la règle de Born, qui donne la probabilité qu'une mesure donne un certain événement. Cependant, les choses se compliquent un peu lors de la prédiction d'événements consécutifs. Bien que dans les scénarios classiques, il soit possible d'attribuer des probabilités conjointes à des événements consécutifs en utilisant le conditionnement, dans les scénarios quantiques, cela n'est pas possible car chaque mesure perturbe nécessairement le système. Donc en mécanique quantique, l'état doit être mis à jour avec ces nouvelles informations après chaque mesure.

Afin de mettre à jour l'état, une "règle de mise à jour d'état" ou "règle d'effondrement" est appliquée. Dans le nouveau journal, les physiciens expliquent que cette mise à jour est essentiellement un "ingrédient ad hoc, " puisqu'il est introduit comme un axiome (qui ne peut être prouvé), et est une entité complètement distincte de la règle Born. Bien que cette règle supplémentaire fonctionne bien à des fins pratiques, cela pose des problèmes pour comprendre la vraie nature de la théorie quantique, en particulier, pour les interprétations de la théorie quantique en tant qu'énoncé sur la connaissance de la réalité, plutôt que de la réalité elle-même.

Pour résoudre ces problèmes, les physiciens proposent et prouvent une règle de probabilité unifiée, qu'ils appellent la « règle du processus quantique ». Ils montrent que cette règle est plus fondamentale que la règle de Born, à la fois la règle de Born et la mise à jour de l'état, ou s'effondrer, règle peut être dérivée de cette nouvelle règle, c'est-à-dire la règle de mise à jour n'a pas besoin d'être introduite indépendamment. Contrairement à la règle de Born, la règle de processus quantique peut attribuer des probabilités conjointes à des événements consécutifs.

L'une des implications intéressantes de la démonstration que l'effondrement de la fonction d'onde découle de la nouvelle règle de probabilité est qu'elle suggère que l'effondrement n'a pas besoin d'être considéré comme un aspect fondamental de la théorie quantique. Cette implication offre une perspective alternative de l'effondrement de la fonction d'onde, ainsi qu'une nouvelle compréhension de la nature de la théorie quantique.

"La signification principale du travail est que nous tirons un seul, règle de probabilité unifiée qui subsume à la fois la règle de Born et la règle d'effondrement, " Shrapnel a déclaré à Phys.org. " Cela signifie que l'on n'a plus besoin d'expliquer l'effondrement de la fonction d'onde en termes de processus physique, mais peut plutôt considérer cette partie du formalisme comme un simple cas de conditionnement probabiliste classique. C'est cette dernière possibilité qui signifie que nous pouvons considérer l'état quantique comme relevant de notre connaissance plutôt que comme une description directe de la réalité physique."

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