薛定谔猫与EPR理想实验

量子态的纠缠，几率解释中是几率的纠缠，或者叫几率幅的纠缠；曲率解释中包含有微观客体“空间形态”的纠缠,即曲率波的纠缠；由爱因斯坦的“相互作用”带来的纠缠,只是提供一个宏、微观的转换机制。认清微观作用机制与宏观作用机制的本质区别之后，量子力学曲率解释为消除薛定谔猫和EPR悖论提供了新的认识进路,并可作出较为详细的定量分析。

一、Schroedinger猫悖论

1、Schroedinger猫悖论的起源

人们希望量子力学是关于整个宇宙的普适理论，它既能描述微观物理系统，还能描述观察这个系统的宏观测量仪器。希望仪器和被测系统一样，都遵从量子概率的演化规律。Von·Neumann和威格纳最先提出了试图包含仪器和被测系统的量子测量理论。在Von·Neumann的理论中，通过系统和仪器的相互作用，系统和仪器被看成一个服从量子力学演化规律的整体，当把整体约化到被测系统部分，人们就可看到量子退相干或波包坍缩现象。

Von·Neumann理论有一个重要缺陷。人们发现，由于他没有充分考虑仪器的宏观属性，要想实现波包坍缩，必须引入一连串无穷的仪器链，最终还得借系统之外的观察者，上帝或人的思维，它使得最后一台仪器产生波包坍缩，从而依次实现量子退相干。

冯·诺依曼的思路方法是：假定宏观仪器与微观被测系统之间的相互作用，只改变仪器的状态。我们从仪器的状态可以“读出”系统的状态。

最早质疑上述测量理论的人是Schroedinger。1935年，Schroedinger提出了一个假想实验，设想：一密封笼子内关着一只可怜的猫，同时放置一个盛有毒药的瓶子，瓶的好损由一个原子放射性装置控制。一小时内原子衰变和没有衰变的几率相等。如果原子处于激发态|↑＞ ，瓶子完好无损，猫未受到毒害，是活的，如果原子跃迁到基态|↓＞，伴随光子的释放，启动打破瓶子的小锤，瓶子破损，毒药释放，猫被毒死。

根据量子力学对波函数的解释, |↑＞、|↓＞都是几率波，反映电子在能级上跃迁几率。由叠加态原理，原子可处在|↑＞和|↓＞的叠加态

|ψ_原子＞=α|↑＞+β|↓＞                            （6.5）

|α|²+|β|²=1

（6.5）式表明原子可处在一个既释放光子，又不释放光子的可能状态上。如果原子就是Schroedinger所指的猫，“原子猫”可处在“不死不活”的状态。

由于人们认为量子力学是普遍适用的，宏观的猫态亦可用量子力学的波函数描述，并且猫态同样具有量子概率的演化规律——即具有相干性。若|活＞和|死＞是猫的两种能量本征态，则

|ψ_猫＞=α|活＞+β|死＞                             （6.6）

对于宏观的“猫”加微观的“原子”这个复合体系“猫+原子”|ψ_复合＞则有

|ψ_复合＞=α|活猫＞|↑＞+β|死猫＞|↓＞              （6.7）

（6.7）式表明，在“原子加猫”的笼子中，猫确实可以处在不死不活的状态。

根据量子测量的哥本哈根解释，笼中猫的生死不依赖于开箱前的“客观存在”，而是决定于开箱后的“观察”。在开箱的一瞬间，人能够让“不死不活”的猫坍缩到真实的“死”或“活”的状态上（其本质是“观察”——人的思维作用，实现了量子概率向宏观经典概率转化）。人的意识决定了猫的生与死，这显然是不合理的。这就是 Schroedinger猫悖论的起源。

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