薛丁格的貓

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喔，我最近科普魂大發呢～

（不，我不要科普魂啊～我不想業障纏身啊～～～）


中國有一個網路綜藝節目叫《明星大偵探》，我在它第三季最後一集〈又是漂亮惹的禍2〉下方留言中，看到這則留言（影片與留言連結）：

薛定諤的貓並不是平行空間理論吧？我記得是量子力學啊。觀察者的存在導致了量子形態的坍縮。

這一席發問突然讓我想起我曾在臉書上回答過朋友類似的問題（喔我對我臉書朋友真好哇～XD），於是特地翻找了一下，把當初的文章轉貼於下。


「觀察」所做的事，是讓本來疊加的兩態（生態與死態）突然崩潰（「collapse」）到其中一態，機率由本來的疊加態決定。

許多物理圈外的人覺得「觀察」這個論點太神奇。其實這在物理界也眾說紛紜，因為「開箱觀察導致collapse」只是哥本哈根派的詮釋，甚至連哥本哈根派裡的波耳都不認為是觀察導致collapse。知道盒子裡的薛丁格貓為什麼可能會死嗎？因為盒子裡藏有放射性元素和毒氣，放射物若打到偵測器，其機關就會立刻釋放毒氣殺死貓。波耳認為，早在開箱觀察（conscious observation，有意識的觀察）之前，這偵測器的存在（unconscious observation，無意識的觀察）就導致疊加態collapse到其中一態啦。

甚至，有些非哥本哈根派還拒絕相信collapse的發生。他們認為開箱後，生態與死態仍同時存在（沒有collapse到其中一態），只不過這兩態是分岔各存在於「多重時空」。

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一般教科書採取的詮釋是「unconscious observation導致collapse」。

所以外界各種干擾（unconscious observation）都可能搞砸進行到一半的量子運算。於是量子電腦裡有一種類別叫「拓撲量子電腦」，利用量子糾纏織成麻花辮，不管麻花辮怎麼彎折，都還是那樣的麻花辮，所以不易被外界干擾搞砸運算。若是其他類型的量子電腦，就得想辦法減少外界干擾或加入除錯技術。

其實在薛丁格貓之前，愛因斯坦等人有假想過另一個實驗（EPR experiment）來說明量子力學，但很多人不服，因為那實驗必須把一些古典大物體想成具有非古典性質。結果薛丁格貓假想實驗一出來，卻被一堆物理學家接受，沒人質疑「貓這麼大隻，明明是古典，根本不是量子力學」。愛因斯坦有寫信讚美薛丁格一番，說：其他人其實都還沒弄清楚自己是不是跳脫了「古典大物體」這種框架（就信了你的薛丁格貓），但你本人卻確定是在沒有框架的思路下想出這個實驗的。（這信讀起來真文青，但哲學與語言邏輯高到我差點意譯不出來～）

愛因斯坦給薛丁格的原信如下：

You are the only contemporary physicist, besides Laue, who sees that one cannot get around the assumption of reality, if only one is honest. Most of them simply do not see what sort of risky game they are playing with reality—reality as something independent of what is experimentally established. Their interpretation is, however, refuted most elegantly by your system of radioactive atom + amplifier + charge of gunpowder + cat in a box, in which the psi-function of the system contains both the cat alive and blown to bits. Nobody really doubts that the presence or absence of the cat is something independent of the act of observation.

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話說我因為《明星大偵探》這個節目，一度迷上張若昀和魏大勛（尤愛魏在〈恐怖童謠〉案裡的模樣，一副超好抱的感覺；我最愛擁抱了～>///<），最近甚至還因此成了live action role-playing（LARP）的玩家！也許以後有機會我也寫寫接觸LARP的經驗吧。:)