经典与量子边界上的“　薛定谔猫”　孙昌璞　中国科学院理论物理研究所　北京　100080　根据量子力学的观点,　物质在微观尺度上表现出了完全不同于　经典运动的量子行为,　与经典物理的图象和人们的日常经验有很大　区别。量子世界的典型特征是它的波粒二象性:一方面,物质运动象　光波、水波一样,具有干涉和衍射的波动行为,形成德布罗意波;另　一方面,它又可以用粒子的特征(位置和动量)　,在一定的精度内加　以描述。　可以说,　量子世界众多的奇异现象和关于量子力学基本问题　旷日持久的争论均缘于波粒二象性或量子相干性[1]。　　既然宏观物体是由大量满足薛定谔方程的微观粒子组成,那么,　在经典世界中,它们为什么不具备波粒二象性特征呢?也就是说,为　什么宏观物体通常不存在有效的相干叠加态?微观粒子的薛定谔方　程是时间反演对称或可逆的,　但由它们组成的宏观物体的经典过程通　常为什么是不可逆的(如人的生老病死,星系宇宙的时间演化)?正　是基于这点,量子力学创始人之一,薛定谔对量子力学的哥本哈根诠　释提出了今称为“薛定谔猫徉谬”的责难[2]。50　年代,玻恩和爱因　斯坦在通信中也深入地讨论了量子力学能否正确描宏观物体的自由　运动的问题[3]。80　年代以后,一些理论物理学家如深入研究了这些　问题讨,进一步逼近了“经典与量子世界的边界”　[4]。最近,人们　已经开始通过实验(如巴黎高师的腔　QED　实验[5],美国国家标准局　的冷却离子实验[6]　和维也纳大学的　C60　实验[7])　,　全面地检验这方面　的各种观点与结论。特别是最近　Stony　Brook　完成了超导约瑟芬森结　结SQUID　制备薛定谔猫态的实验　[8],Delft　科技大学完成了正反方　向持恒电流宏观相干叠加实验　[9],表明人们有可能实现宏观尺度上　的量子态叠加,对量子信息的应用有着极其深远的意义。　一、　“薛定谔猫徉谬”的缘起　与爱因斯坦一样,作为量子力学创始人之一,薛定谔对量子力学　的“哥本哈根解释”经常提出质疑.　1935　年。薛定愕对量子力学哥本　哈根学派的提出了又一次挑战。他设想一种理想实验:　“一只猫关在一个钢盒内,　盒中有下述极残忍的装置　(必须保证此　装置不受猫的直接干扰)　:在盖革计数器中有一小块辐射物质,它　非常小,　或许在　1　小时内只有一个原子衰变。　在相同的几率下或许　没有一个原子衰变。如果发生衰