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物理/疑問/シュレーディンガーの猫状態はあるのか？

シュレーディンガーの猫状態はあるのか？

『「シュレーディンガーの猫」のパラドックスが解けた』という本を読んだ。とても勉強になり、あらためてわかったことがたくさんあった。ただ、この本では、「シュレーディンガーの猫状態」をレーザー光を利用して作成したという、現実の素晴らしい実験が紹介されているが、私は、実現されたこの状態を「シュレーディンガーの猫状態」と呼ぶことは言葉として誤解を招きやすい表現なのではないか、と思った。「シュレーディンガーの猫」で想定される状態とこの状態では、同じ部分もあるが異なるとおもわれる部分もあるからである。

ここで実現されている「シュレーディンガーの猫状態」を構成する光子はお互いに位相の可干渉性を壊すような相互作用を行わない。ところが、室温の現実の生きている猫も、死んでしまっている猫も、猫を構成する粒子はお互いに相互作用を行って、重ね合わせの状態を壊し、位相の可干渉性をこわしている。ここに大きな違いがあるのではないだろうか。（ネコが防音の箱の中でにゃーにゃー鳴き続けていたらどうなの？という思考実験に近い話である。重ね合わせる元々のそれぞれの状態について、自身の熱振動で可干渉性が壊れるかどうかの違いである。ネコ大好きなので想像したくないが。。。）

この本の p78 には、『たとえば、原子１個をなんらかの方法で台の上に置いても、台の上に置いたとたん、その台を構成している原子の熱振動により、原子の波動関数は大きく乱され、量子力学的性質―波としての性質は失われてしまう。つまり、重ね合わせの状態などをつくることはできなくなってしまう。』と記載されており、これと同様の主張だと思うが、その理屈でいうと、猫の波動関数は絶対零度に近い温度になっていない限り重ね合わせの状態を維持することはできない、ということなのではないだろうか。絶対零度で生きている猫とはどんな状態だろう。（急速にかなりの低温まで冷却されて凍った金魚やゴキブリやクマムシがその状態で生きているのか死んでいるのかというのは、別問題として興味深い。）

この本はそのあたりをわかっている前提で読む本なのではないか、と思った。

こういった経緯で、熱振動を行っている物体（生きている猫など）を量子力学的な干渉する重ね合わせ状態のみで記述することはできないような気がする。状態ベクトルが量子力学的にシュレーディンガー方程式の下で時間発展するときは、可逆変化を取り扱っている思う。生きている猫も死んでしまった猫も非可逆変化（エントロピー増大？時間の矢の問題？）で時間変化していると思うので、そもそも生きている猫を猫自身による収縮を考えない状態ベクトルの重ね合わせの可逆な時間発展だけで記述すること（シュレーディンガー方程式の範囲内での時間変化記述）はできないのではないか、と常々思うのであるが、「シュレーディンガーの猫」の状態は教科書に載っているくらいなので、私はどこで間違ってしまったのだろうか、とも、常々思うのである。



9月16日に以下追記しました。
Twitterのタイムラインに流れてきた情報です。参考にして勉強します。ありがとうございました。


凍った金魚の話題
ミクロもマクロも、非干渉性の重ね合わせも統一的に理解できるという量子論（作用素環論）の話題
９月１９日に以下追記しました。

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