Her er nogle af de vigtigste udfordringer ved at formulere en "perfekt" kvanteteori:
1. Kvantetyngdekraft:En af hovedudfordringerne er at udvikle en teori, der med succes kombinerer kvantemekanik med generel relativitet for at give en konsistent teori om kvantetyngdekraft.
2. Kvantesammenfiltring:Fænomenet kvantesammenfiltring, hvor partikler bliver korreleret på en måde, der ikke kan forklares af klassisk fysik, er stadig ikke fuldt ud forstået og udfordrer vores nuværende forståelse af lokalitet.
3. Måling og bølgefunktionskollaps:Processen med kvantemåling og sammenbruddet af bølgefunktionen forbliver et aktivt forsknings- og debatområde. Forskellige fortolkninger af kvantemekanikken, såsom København-fortolkningen, Mange-verdener-fortolkningen og Dekohærens-teorien, forsøger at løse disse udfordringer, men der er ingen universelt accepteret løsning.
4. Skjulte variable og Bells sætning:Bells sætning viser, at visse forudsigelser af kvantemekanik ikke kan forklares af nogen teori med lokale skjulte variable. At udvikle en teori, der løser denne spænding mellem lokalitet og kvanteforudsigelser, er et vigtigt mål.
5. Kvanteberegning og information:Mens kvanteinformationsteorien har gjort betydelige fremskridt i forståelsen af kvanteeffekter for informationsbehandling, er det stadig en udfordring at integrere disse begreber i en samlet kvanteteori.
Overordnet set er jagten på en "perfekt" kvanteteori, der giver en omfattende og konsekvent forklaring på kvantefænomener, en igangværende forskningsindsats i fundamental fysik. Selvom der er gjort fremskridt, er der stadig en betydelig mængde forskning og udforskning, der kræves for fuldt ud at løse de ovenfor nævnte udfordringer og opnå en komplet og tilfredsstillende teori.