量子理论最令人惊奇的特征之一是 ， 它的预测在几乎所有情况下都是概率性的 。 如果你在实验室中进行一个实验 ， 然后用量子理论来预测可能进行的各种测量的结果 ， 那最多也只能得到不同结果的概率 。 比如 ， 你有50%的概率得到一个结果 ， 同时又有50%的概率得到另一结果 。 量子态在量子理论中的作用就是确定（或者至少是编码）这些概率 。 如果你知道量子态 ， 那你就能计算任何可能实验中获得任何可能结果的概率 。
但是 ， 量子态最终是否代表了现实的一些客观方面 ， 或者说 ， 它是否能成为表征我们所知现实的一种方式？这个问题可以追溯到量子理论最初诞生的时候 ， 但最近又成为一个活跃的话题 ， 启发了一系列新的理论成果甚至一些实验测试 。
要了解为什么量子态可能会表征一个人所知的现实 ， 请思考另一种使用概率的情况 。 在你的朋友掷骰子之前 ， 你会猜想骰子哪一面朝上 。 如果你的朋友投出一个标准的6面骰子 ， 那通常你会认为自己的猜测有17%（或六分之一）的概率是对的 。 这里的概率就代表了与你有关的一些东西：你对骰子的了解 。 打个比方 ， 如果你在朋友投出骰子时背过身去 ， 那她就看到了结果 ， 而你没有 。 对你来说 ， 即使她知道结果 ， 也不会影响你的不确定状态 。 代表一个人不确定的概率 ， 即使存在关于该事物的某些事实 ， 也会被认为是认识论的（epistemic）——来自希腊语中描述知识的一个词 。
这意味着 ， 你和你的朋友可以分别给出非常不同的概率 ， 而不会有任何错误 。 你说骰子显示某个点数的概率是17% ， 而你的朋友已经看到了结果 ， 会说概率是100% 。 这是因为你们各自知道的信息不同 ， 而这些概率代表了你们各自的认识状态 。 事实上 ， 唯一不正确的赋值是说骰子没有任何机会显示点数6 。
在过去15年左右的时间里 ， 物理学家们已经就量子态能否用类似方式进行认知的问题展开了研究 。 假设存在有关世界结构的某些事实——比如像空间中粒子的排列 ， 或者甚至是骰子游戏中的实际结果——但你不知道是什么 。 根据这些方法 ， 量子态只是表征你对世界结构不完整知识的一种方法 。 鉴于某些物理情况 ， 量子态的配置可能存在多种正确方法 ， 这取决于你拥有的信息 。
以这种方式思考量子态很有吸引力 ， 因为量子态会在你测量物理系统的某些方面时发生变化 。 测量一个系统通常会改变它的状态 ， 从一个每个可能结果都具有非0概率的状态 ， 变成只有一个结果发生、概率为0的状态 。 这很像骰子游戏中发生的情况 ， 结果出来时 ， 你就知道骰子显示的点数是6 。 因为测量某些事物就改变世界 ， 听起来实在很奇怪 。 但是 ， 如果仅仅只是你的知识发生变化 ， 那一切就显得不那么奇怪了 。
认为量子态是认识论的另一个原因是 ， 在大多数情况下 ， 没有办法通过单个实验来说明实验前量子态究竟是什么 。 这也类似于骰子游戏中的概率 。 假设另一个朋友也加入了游戏 ， 并坚持认为骰子显示6的概率只有10% ， 而你还是认为概率是17% 。 一次实验能证明谁对谁错吗？不能 。 这是因为 ， 实际的结果——比如说6——其实是与你们两个人的概率赋值相容的（尽管一个可能更加准确 ， 因为符合多次投掷结果出现的频率） 。 在任何特定情况下 ， 都无法判断你和你的朋友谁是对的 。 根据量子理论的认知方法 ， 你无法通过实验区分大多数量子态的原因其实就像骰子游戏：对于与多个量子态相容的实际物理情况 ， 存在一些不同概率 。
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