هر فردی با ترفندی آشنا است که کار مشخصی را به‌طور یقین انجام می‌دهد؛ حتی اگر واقعا نداند که چطور. در قبل، ممکن می بود این ترفند ضربه‌زدن به بالای تلویزیون در زمان برفکی‌شدن عکس باشد. امروز این ترفند امکان پذیر خاموش و روشن کردن کامپیوترتان باشد.

«مکانیک کوانتومی»، موفق‌ترین و با اهمیت ترین نظریه در فیزیک مدرن نیز همین‌طور است. این نظریه به‌نحوه شگفت‌انگیزی کار می‌کند و اتفاق‌های گوناگون از لیزرها و شیمی گرفته تا «بوزون هیگز» و پایداری ماده را توضیح می‌دهد. اما فیزیکدانان نمی‌دانند چرا. یا حداقل اگر برخی از ما فکر کنیم که می‌دانیم چرا، تعداد بسیاری دیگر با این نظر موافق نیستند.

ویژگی منحصر به‌فرد نظریه کوانتوم این است که نحوه توصیف ما از سیستم‌های فیزیکی، با آنچه زمان مشاهده آنها می‌بینیم، متفاوت است. به این علت برای توصیف «اندازه‌گیری» یا «مشاهده» در مکانیک کوانتومی، به فرآیندهای خاصی نیاز است که در قوانین معمول و قبل فیزیک وجود ندارد. به‌گفتن یک حوزه در فیزیک، هیچ توافقی درمورد این که چرا اینگونه است یا این که این نوشته چه معنایی دارد، وجود ندارد.

اولین نشانه‌های حرکت کوانتومی در طبیعت، در آثار «ماکس پلانک» در سال ۱۹۰۰ و «آلبرت اینشتین» در سال ۱۹۰۵ ظاهر شد. آنها نشان دادند که بهترین توضیح برای برخی ویژگی‌های نور، وقتی مقدور است که به جای توصیف موجی نور در الکترومغناطیس کلاسیک، آن را به‌صورت تکه‌های گسسته و ذره‌ای درنظر بگیریم. اما ایده‌های آنها نمی‌توانست یک نظریه کامل را توصیف کند. فردی که برای اولین بار نسخه‌ای جامع از نظریه مکانیک کوانتومی اراعه داد، فیزیکدان آلمانی، «ورنر هایزنبرگ» در سال ۱۹۲۵ می بود. در اواخر همان سال، «ماکس برن» و «پاسکوال جردن» به گسترش این نظریه با هایزنبرگ ادامه دادند و طولی نکشید که «اروین شرودینگر» یک فرمول جدا گانه از این نظریه تشکیل کند.

به این علت عادلانه است که سال ۲۰۲۵ را به‌گفتن صدمین سالگرد واقعی نظریه کوانتوم جشن بگیریم. اگرچه این چنین بزرگداشتی می‌تواند به طیف متنوعی از پیروزی‌های تجربی شگفت‌انگیز اشاره کند، باید فضایی برای شناخت سوالات بنیادی که تا این مدت بی‌جواب مانده‌اند، باقی بگذارد. مکانیک کوانتومی قلعه زیبایی است و بهتر است که مطمعن حاصل کنیم این قلعه روی شن ساخته نشده است.

شکاف قبل

از وقتی که «آیزاک نیوتن» مبانی مکانیک کلاسیک را در قرن هفدهم بنیان گذاشت، نظریه‌های فیزیک الگوی مشخصی را جستوجو کرده‌اند. در این الگو شما ابتدا یک سیستم را در نظر می‌گیرید: احتمالا یک سیاره که به دور ستاره می‌چرخد، یا میدانی الکتریکی، یا اجاق گاز.

حال این سیستم در هر لحظه از زمان، با «حالت» خود توصیف می‌شود. حالت سیستم شامل پیکربندی جاری و نرخ تحول آن است؛ برای یک ذره ساده و بدون ویژگی خاص (همانند بار الکتریکی یا جرم متغیر)، حالت به موقعیت و شدت آن مربوط می‌شود.

سپس معادلات حرکتی وجود دارد که به ما می‌گویند سیستم با دقت به حالت جاری خود چطور تکامل خواهد یافت. این دستورالعمل پایه برای همه‌چیز، از گرانش نیوتنی تا نظریه‌های نسبیت اینشتین که همانند نظریه کوانتوم محصول اغاز قرن بیستم می باشند، کار امد می بود. اما این الگو با ظهور مکانیک کوانتومی، یک دفعه ناکامی خورد.

ناکامی نمونه کلاسیک را می‌توان به مفهوم تحریک‌آمیز واحدی در فیزیک نسبت داد: اندازه‌گیری. از وقتی که دانشمندان فعال وجود داشته‌اند، ایده و عمل اندازه‌گیری نیز مورد اهمیت و قبول آنها قرار گرفته است. در نظریه‌های پیشاکوانتومی، این مفهوم پایه‌ای و بدیهی فکر شده می بود. فکر بر این می بود که هر کمیت فیزیکی، در هر حالت خاص، دارای مقادیر مشخصی است. به این علت اگر می‌خواستید، می‌توانستید آن را اندازه‌گیری کنید. اگر شما آزمایش‌گری بی‌دقت بودید، ممکن می بود خطاهای قابل‌توجهی در اندازه‌گیری داشته باشید یا زمان اندازه‌گیری سیستم را مختل کنید. اما این‌ خطاها ویژگی‌های طبیعی خود فیزیک نبودند. با تلاش زیاد تر، می‌توانستید کمیت‌ها را با دقت و ظرافتی که خواستید اندازه‌گیری کنید، مشروط بر این که قوانین فیزیک اجازه دهند.

آزمایش‌های لیزری حقیقت درهم‌تنیدگی کوانتومی را بازدید کرده‌اند؛ مفهومی که با شهود ما از نحوه کارکرد سیستم‌ها در فیزیک بیگانه است.

عکاس: Pascal Goetgheluck/SPL

مکانیک کوانتومی داستان زیاد متغیری را روایت می‌کند. درحالی‌که در فیزیک کلاسیک، ذره‌ای همانند الکترون در هر لحظه دارای موقعیت و تکانه واقعی و عینی است، در مکانیک کوانتومی، این مقادیر قبل از اندازه‌گیری اصلا «وجود» ندارند. موقعیت و تکانه چیزهایی می باشند که می‌توان مشاهده کرد، اما حقایق از پیش موجودی نیستند. این ویژگی تمایزی قابل دقت محسوب می‌شود و بارزترین پیامد آن، اصل «عدم قطعیت هایزنبرگ» است که در سال ۱۹۲۷ معارفه شد. مطابق این اصل، هیچ حالتی برای الکترون وجود ندارد که بتوانیم به‌طور کامل هم موقعیت و هم تکانه آن را از قبل پیش‌بینی کنیم.

درعوض، نظریه کوانتوم حالت یک سیستم را به‌صورت تابع موج توصیف می‌کند این مفهوم همراه با معادله معروف شرودینگر که توصیف می‌کند سیستم چطور با گذشت زمان تحول می‌کند، در سال ۱۹۲۶ توسط او معارفه شد. برای الکترون منفرد ما، تابع موج به هر موقعیتی که امکان پذیر الکترون در آن قرار داشته باشد یک عدد تعلق می‌دهد. به عبارت دیگر، یک موج امکان پذیر عمدتاً نزدیک هسته اتم متمرکز باشد یا در سراسر فضا گسترش یافته باشد.

اوضاع جایی پیچیده می‌شود که بخواهیم رابطه بین تابع موج و مقادیر قابل مشاهده همانند موقعیت و تکانه را اندازه‌گیری کنیم. جواب این سوال بلافاصله بعد از مقاله مهم شرودینگر، توسط برن نظر شد. مطابق تفسیر برن، ما هیچ زمان نمی‌توانیم نتیجه دقیق یک اندازه‌گیری کوانتومی را پیش‌بینی کنیم. بلکه می‌توانیم گمان دستیابی به هر نتیجه خاص برای موقعیت الکترون را با محاسبه مربع تابع موج در آن موقعیت تعیین کنیم. این دستورالعمل، ایده یک جهان قطعی و ساعت‌طوری را که از زمان نیوتن حاکم می بود، کاملاً برهم زد.

شگفت‌آور است که برخی از فیزیکدانان در قبل چه مقدار سریع توانستند این تحول را بپذیرند. یقیناً نه همه آنها. شخصیت‌های برجسته‌ای همانند انیشتین و شرودینگر از توافق تازه کوانتومی راضی نبودند. نه این که آنها ایده‌ی تازه را نفهمیده باشند، بلکه فکر می‌کردند قوانین تازه باید سنگ‌بنای نظریه‌ای جامع‌تر باشند.

ظهور عدم قطعیت مشکل مهم مخالفان با نظریه کوانتوم محسوب می‌شود. انیشتین جمله‌ای ماندگار در همین جهت دارد که می‌گوید: «خدا با کائنات تاس‌بازی نمی‌کند». اما نگرانی‌های واقعی عمیق‌تر می بود. انیشتین زیاد تر دلواپس اصل «محلی بودن» می بود؛ مطابق این اصل جهان شامل چیزهایی است که در مکان‌های خاصی از فضا-زمان وجود دارند و مستقیماً با چیزهای نزدیک به خود تعامل دارند. او این چنین دلواپس واقع‌گرایی نیز می بود؛ نظریه‌ای مبنی‌بر این که مفاهیم فیزیک باید بر ویژگی‌های واقعی حاضر در جهان تطابق داشته باشند نه این که فقطً ابزار محاسباتی باشند.

انتقاد تند اینشتین از کوانتوم، در مقاله معروف EPR (پارادوکس انیشتین-پودولسکی-روزن) با گفتن «آیا توصیف مکانیک کوانتومی از حقیقت فیزیکی می‌تواند کامل در نظر گرفته شود؟» در سال ۱۹۳۵ انتشار شد. نویسندگان با تمرکز بر یک اتفاق کلیدی کوانتومی که به‌گفتن «درهم‌تنیدگی» شناخته می‌شود به این سوال جواب منفی دادند.

اگر ما یک ذره داشته باشیم، تابع موج به هر موقعیت ممکن که آن ذره می‌تواند در آن قرار گیرد، یک عدد تعلق می‌دهد. بر پایه قاعده بورن، گمان مشاهده آن موقعیت برابر با مربع مقدار آن عدد است. اما هنگامی که به دو ذره می‌رسیم، دیگر دو تابع موج جدا گانه نداریم. در مکانیک کوانتوم، یک عدد واحد به هر پیکربندی همزمان ممکن از سیستم دو ذره‌ای نسبت داده می‌شود. هنگامی سیستم‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تری را در نظر می‌گیریم، این سیستم‌ها هم چنان با یک تابع موج واحد توصیف خواهد شد تا جایی که به تابع موج کل جهان برسیم.

به همین ترتیب، گمان مشاهده یک ذره در یک مکان خاص می‌تواند به موقعیت ذره فرد دیگر وابسته باشد و این وابستگی حتی در فواصل زیاد بین آن‌ها نیز برقرار است. تحلیل EPR مشخص می کند که ما می‌توانیم یک ذره را اینجا روی زمین داشته باشیم و فرد دیگر را در سیاره‌ای که سال‌های نوری از ما فاصله دارد. پیش‌بینی‌های ما درمورد اندازه‌گیری‌های انجام‌شده روی ذره دوردست امکان پذیر به‌طور «سریع» تحت تأثیر اندازه‌گیری‌های انجام شده روی ذره نزدیک قرار گیرد.

درهم‌تنیدگی کوانتومی با مفهوم همزمانی در نسبیت خاص تضاد دارد

مسئله‌ی یادشده به ما یادآوری می‌کند که مطابق نظریه نسبیت خاص، مفهوم «همزمانی» برای نقاط دور از هم در فضا به وضوح تعریف نشده است و انیشتین بهتر از هر کس فرد دیگر این مسئله را فهمیدن کرده می بود. درهم‌تنیدگی به نظر می‌رسد با اصول نسبیت خاص در تضاد باشد، چون به این معناست که اطلاعات می‌تواند سریع تر از شدت نور منتقل شود. چطور امکان پذیر ذره دوردست «بداند» که ما تازه یک اندازه‌گیری انجام داده‌ایم؟

با این وجود نمی‌توانیم از درهم‌تنیدگی برای برقراری ربط در فواصل زیاد منفعت گیری کنیم. درست است که ما با اندازه‌گیری ذره کوانتومی نزدیک به خود، اکنون اطلاعاتی درمورد آنچه در دوردست مشاهده خواهد شد داریم؛ اما هیچ فردی که واقعاً دور است به دانشی که ما کسب کرده‌ایم دسترسی ندارد، درنتیجه هیچ ارتباطی برقرار نشده است. با این‌حال یک تنش خاص بین توصیف جهان توسط نظریه کوانتوم و نحوه کارکرد فضازمان مطابق نظریه نسبیت انیشتین وجود دارد.

بازپس‌گیری حقیقت

کوششها برای حل تنش درحال افزایش است، اما تا این مدت هیچ توافق روشنی در افق دیده نمی‌شود. در حقیقت، اختلاف نظر قابل توجهی درمورد یکی از با اهمیت ترین سوالاتی که می‌توانیم به آن بیندیشیم وجود دارد: آیا تابع موج کوانتومی باید نمایانگر حقیقت باشد، یا این که تنها ابزاری است که ما برای محاسبه گمان نتایج تجربی از آن منفعت گیری می‌کنیم؟

این نوشته انیشتین و فیزیکدان دانمارکی «نیلز بور» را در مناظرات معروفی که طی دهه‌ها درمورد معنی مکانیک کوانتومی داشتند، به دو دسته تقسیم کرد. انیشتین، شبیه شرودینگر، یک واقع‌گرا می بود و می‌خواست نظریه‌هایش چیزی را توصیف کنند که بتوانیم آن را به‌گفتن حقیقت فیزیکی شناسایی کنیم. از نظر دیگر، بور و هایزنبرگ مایل بودند او گفت و گو درمورد این که «واقعاً چه اتفاقی می‌افتد» را کنار بگذارند و به‌جای آن بر پیش‌بینی‌هایی تمرکز کنند که بعد از اندازه‌گیری چیزی، اتفاق خواهد افتاد.

فیزیکدانان تا این مدت نمی‌دانند چرا مقادیر واقعی که مشاهده می‌کنیم انقدر از پیش‌بینی‌های نظری کمتر می باشند

دیدگاه‌های بور و هایزنبرگ به تفسیرهای «شناختی» نظریه کوانتوم منجر شد و تحت گفتن «تفسیر کپنهاگ» شناخته خواهد شد. این تفسیر زیاد به آنچه که امروزه در کتاب‌های درسی فیزیک آموزش داده می‌شود، نزدیک است. نسخه‌های مدرن این تفسیر شامل QBism (به معنی «بیزیسم کوانتومی») و «مکانیک کوانتومی رابطه‌ای» است. هر دوی این تفسیرها پافشاری دارند که حالت‌های کوانتومی نباید به‌طور جدا گانه در نظر گرفته شوند، بلکه باید نسبت به ناظر و فرآیند اندازه‌گیری و تغییرات دانش در طول آن فرآیند مورد بازدید قرار گیرند.

یکی از چالش‌های فلسفی مهم در مکانیک کوانتومی این است که آیا تابع موج به‌گفتن یک موجودیت واقعی وجود دارد یا فقط ابزار ریاضی برای توصیف حرکت ذرات است

مسئله مثبت رویکردهای شناختی این است که نگرانی‌ها درمورد تأثیرات سریع تر از نور را افت می‌دهد. هنگامی یک ناظر اندازه‌گیری انجام می‌دهد، دانش خود را به‌روزرسانی می‌کند و هیچ چیزی به‌طور فیزیکی از یک ذره درهم‌تنیده به ذره دیگر منتقل نمی‌شود. با این‌حال، نقطه ضعف این رویکردها این است که سؤالات اساسی درمورد ماهیت حقیقت را به حال خود رها می‌کنند، که برای فیزیک زیاد حائز اهمیت است. این نوشته به‌طور اختصاصی در مفهوم تابع موج مشکل‌آفرین می‌شود. چون تابع موج تحت شرایط خاصی همانند یک چیز فیزیکی واقعی عمل می‌کند. به‌گفتن مثال، همان گونه که در آزمایش «دو شکاف» مشاهده شده است، تابع موج می‌تواند با خودش تداخل کند. تابع موجی که از دو شکاف باریک عبور کرده و در طرف دیگر مجدد ترکیب می‌شود، بسته به نوسانات موج، می‌تواند تداخل سازنده یا مخرب داشته باشد. این حرکت قطعاً همانند کارکرد یک چیز فیزیکی واقعی به نظر می‌رسد، نه یک ابزار ریاضی برای توصیف ذرات.

نیلز بور (سمت چپ) و آلبرت انیشتین (نشسته از راست)، با فیزیکدانان همکار جیمز فرانک (نشسته در وسط) و ایزیدور رابی (ایستاده).

Everett Collection Historical/Alamy

به جای رویکرد یادشده، می‌توان به یک رویکرد «انتیک» اشاره کرد که باور دارد حالت کوانتومی نمایانگر حقیقت است (حداقل تا حدی). اما مشکل اینجاست که ما هیچ زمان خود تابع موج را مستقیماً «نمی‌بینیم»؛ بلکه تنها از آن برای پیش‌بینی نتایجی که مشاهده می‌کنیم، منفعت گیری می‌کنیم. می‌توانیم تابع موج را به‌گفتن نمایانگر یک برهم‌نهی از چندین نتیجه ممکن اندازه‌گیری در نظر بگیریم. بااین‌حال، بعد از انجام یک اندازه‌گیری و ثبت نتیجه، دشوار است که به آن نتیجه به‌گفتن حقیقت نگاه نکنیم و آن را فقطً به‌گفتن یک برهم‌نهی انتزاعی از امکانات قبل در نظر بگیریم.

مدل‌های انتیکی بسیاری در مکانیک کوانتومی وجود دارند که تلاش دارند با رابطه پیچیده بین تابع موج و مشاهدات سازگار شوند. در مدل‌های «موج هدایت‌گر» یا «متغیرهای نهان»، که برای نخستین بار در اغاز دهه ۱۹۵۰ به‌طور جامع توسط «دیوید بوهم» گسترش یافتند، توابع موج به‌گفتن موجودیت‌های واقعی در نظر گرفته خواهد شد، اما این چنین متغیرهای پنهانی فرد دیگر وجود دارند که موقعیت واقعی ذرات را نشان خواهند داد. در این مدل موقعیت‌ها می باشند که در نهایت مشاهده خواهد شد.

در مدل‌های «تفسیر چندجهانی»، که بعدها توسط «هیو اورت» معارفه شد، ناظران با سیستم‌هایی که اندازه‌گیری می‌کنند به‌طور عمیق درهم تنیده خواهد شد و هر نتیجه مجاز در شاخه‌های جداگانه‌ای از تابع موج تحقق اشکار می‌کند. این شاخه‌ها به‌گفتن جهان‌های موازی تعبیر خواهد شد. در «مدل‌های فروپاشی عینی» نیز، تابع موج به‌طور گاه به گاه خود را تنظیم می‌کند (که این کار با معادله شرودینگر متعارف در تضاد است) تا همانند حقیقت نیمه‌کلاسیکی که ما مشاهده می‌کنیم، به‌نظر برسد.

اگرچه رویکردهای ذکر شده طبق معمولً به‌گفتن تفسیرهای متضاد در مکانیک کوانتومی در نظر گرفته خواهد شد، این فکر نادرست است، چون هر یک از آن‌ها نظریه‌های فیزیکی نزدیک و جدا گانه از یکدیگر می باشند.

مدل‌های فروپاشی عینی پیامدهای تجربی متنوع و مشخصی دارند؛ به اختصاصی در عرصه نقض اصل بقای انرژی. این نقض وقتی اتفاق می‌افتد که تابع موج به‌طور عینی فرو می‌ریزد؛ اتفاق‌ای که امکان پذیر در سیستم‌های اتمی فوق سرد قابل مشاهده باشد. درحال حاضر آزمایش‌هایی درحال انجام است، اما تا این مدت هیچ شواهدی برای قبول این اثرات یافت نشده است. تا آنجا که اطلاعات حاضر مشخص می کند، هیچ آزمایشی وجود ندارد که بتواند بین رویکردهای موج هدایتگر و تفسیر چندجهانی اورت اختلاف قائل شود. طرفداران هر یک طبق معمولً ادعا می‌کنند که فرد دیگر به‌طور کافی تعریف نشده است.

به این علت، فیزیکدانان بر سر مسائلی نظیر این که اندازه‌گیری دقیقاً چیست، آیا تابع‌های موج نمایانگر حقیقت فیزیکی می باشند یا خیر، آیا متغیرهای فیزیکی فرد دیگر به جز تابع موج وجود دارد یا خیر و آیا تابع موج همیشه تحت تأثیر معادله شرودینگر قرار دارد یا خیر، به توافق نرسیده‌اند. با وجود این اختلافات، مکانیک کوانتومی مدرن، برخی از دقیق‌ترین پیش‌بینی‌های علمی را اراعه داده است که با آزمایشات نیز همخوانی دارد.

نظریه «میدان‌های کوانتومی نسبیتی» که پایه‌گذار فیزیک ذرات مدرن است، باید در زمره بزرگ‌ترین پیروزی‌های مکانیک کوانتومی محسوب شود. نظریه میدان‌های کوانتومی نسبیتی به ما اجازه می‌دهد تا حقیقت مشاهده‌شده مبنی‌بر تشکیل یا نابود شدن ذرات را توضیح دهیم. این نظریه با تقارن‌های نسبیتی، بر پایه میدان‌های کوانتومی شکل گرفته است که در همه فضا گسترش یافته‌اند.

قوانین نظریه کوانتوم نشان خواهند داد که نوسانات کوچک در این میدان‌ها مجموعه‌ای از ذرات فردی را راه اندازی خواهند داد. تعامل های این ارتعاشات با یکدیگر به اتفاق‌های قابل مشاهده‌ای منجر شده است که به‌نحوه شگفت‌آوری توسط آزمایش‌ها قبول شده‌اند؛ از چگونگی محبوس شدن کوارک‌ها برای راه اندازی پروتون‌ها و نوترون‌ها تا وجود بوزون هیگز. این ذره از ارتعاشات میدان هیگز که همه فضای جهان را دربر می‌گیرد به‌وجود می‌آید که به دیگر ذرات جرم می‌دهد و توضیح می‌دهد که چرا نیروی هسته‌ای ضعیف این چنین دامنه کوتاهی دارد. مطابق نظریه «تورم کیهانی»، منشاء ستاره‌ها و کهکشان‌ها امکان پذیر به تغییرات کوچک کوانتومی در چگالی جهان اولیه نسبت داده شود.

این همه ماجرا نیست

نظریه میدان کوانتومی با وجود همه دستاوردهایش، با معماهای خاصی روبه رو است. به‌نحوه معناداری، یک محاسبه ساده از اصلاحات کوانتومی در گمان پراکندگی دو ذره طبق معمولً به نتایج بی‌نهایت بزرگی منتهی می‌شود؛ خصوصیتی که قطعاً در محاسبات گمان مطلوب نیست. فیزیک مدرن به این چالش جواب داده و از «نظریه‌های میدان مؤثر» منفعت می‌برد که تلاش دارند فرآیندها را تنها در انرژی‌ها و تکانه‌های (نسبتاً) پایین توصیف کنند و بدین ترتیب بی‌نهایت‌های مزاحم را به‌طور کامل حذف کنند.

با وجود پیشرفت‌های قابل دقت، این چارچوب هم چنان ما را با چالش‌های «طبیعت‌گرایی» مواجه می‌کند. در چارچوب نظریه میدان مؤثر، پارامترهایی که ما در انرژی‌های پایین مشاهده می‌کنیم، نتیجه ترکیبی فرآیندهای غیرقابل مشاهده در انرژی‌های زیاد بالا می باشند. این فهمیدن به ما امکان می‌دهد تا پیش‌بینی کنیم که مقادیر طبیعی برای پارامترهایی همانند جرم هیگز یا چگالی انرژی خلأ چه باید باشد. بااین‌حال، مقادیر مشاهده‌شده این مؤلفه‌ها به‌نحوه قابل توجهی کمتر از آنچه انتظار می‌رفت، می باشند؛ مشکلی که تا این مدت نیازمند یک راه‌حل قانع‌کننده است.

سپس بزرگ‌ترین چالش پیش روی ما وجود دارد: سختی در تشکیل یک نظریه بنیادی کوانتومی از گرانش و ساختار منحنی فضازمان. زیاد تر پژوهشگران در این حوزه بر این باورند که مکانیک کوانتومی خود به تحول خاصی نیاز ندارد؛ بلکه فقط باید راهی بیابیم تا فضازمان منحنی را به طور سازگار در نظریه بگنجانیم. اما به نظر می‌رسد که تا دستیابی به این مقصد تا این مدت فاصله بسیاری داریم.

در عین‌حال، تجلی‌های متعدد نظریه کوانتوم هم چنان کاربردهای بیشتری را در فناوری‌های روزمره اشکار می‌کنند. «شیمی کوانتومی» راه‌هایی برای طراحی داروهای پیشرفته، مواد نوآورانه و ذخیره انرژی فراهم کرده است. «متروژی» و «حسگری کوانتومی» امکان اندازه‌گیری دقیق مقادیر فیزیکی را به نحوه بی‌سابقه‌ای افزایش داده‌اند، به طوری که حتی لرزش کوچک یک آونگ که توسط موج گرانشی عبوری از سیاه‌چاله‌ای در فاصله یک میلیارد سال نوری ناشی شده، قابل تشخیص است. این چنین، کامپیوترهای کوانتومی وعده انجام محاسبات خاصی را با شدت‌هایی اراعه خواهند داد که اگر جهان بر پایه اصول کلاسیک عمل کند، غیرممکن خواهد می بود.

همه این دستاوردها در حالی رخ داده است که تا این مدت هیچ توافق کاملی درمورد نحوه کارکرد مکانیک کوانتومی در هسته خود وجود ندارد. به‌طور تاریخی، پیشرفت‌های فناوری زیاد تر تسهیل‌کننده یا حتی الزامی برای ارتقاء فهمیدن بنیادی بوده‌اند. ما به طور مداوم راه حلهای جدیدی برای کشف حقیقت‌های پیچیده ابداع می‌کنیم و امیدواریم که عکس مبهم سرانجام روشن شود.