序曲

属铝片鼓面的运动转变成纠缠的量子态。这些实验结果使得人们有理由相信，宏观物体从根本上讲也是遵循量子规律的。

冯·诺依曼则干脆假设不存在所谓的量子-经典边界，他认为量子力学不但对微观粒子有效，对宏观的测量仪器乃至于观察者同样有效，它们都是由量子力学描述的，并由此证明了测量的无限回归。他清楚地区分了两类根本不同的过程：过程1是从纯量子态到混合态，其中包含某个初态投影为一组可能本征态之一的不连续、不可逆的变换，即波函数坍缩；过程2是由薛定谔方程制约的量子态的连续、确定和可逆的演变。他以三个基本组成部分（i、ii、ⅲ）讨论了测量过程，其中部分i是被观察的量子系统，ⅱ是物理测量器件，ⅲ是观察和记录测量结果的实际观察者。他证明，若一个量子系统处于测量器件的某个本征态，这个本征态与测量器件状态矢量之积应随时间依照既与量子力学运动方程一致、也与期望的测量概率一致的方式演变。也就是说，从数学上没有理由支持量子理论不能解释宏观测量器件行为，因此在i加ii的复合系统中也没有理由期望发现波函数坍缩。过程2既适用于量子系统，也适用于测量系统。在这种情况下，可以把量子系统加上测量器件视为组成部分i，把人的有关器官包括大脑在内的系统视为部分ⅱ。由于坚持还原论，冯·诺依曼发现这个过程属于无穷回归。

退相干理论认为，能够以叠加态制备的量子系统相对简单，具有有限个自由度，而将测量结果的信息加以变换和放大的装置则很复杂，具有很多自由度。状态矢量与实验装置及其环境的相互作用提供了一种“量子审查”机制，导致叠加分量之间突然和不可逆的退耦或“退相”，结果毁掉了干涉相，因此不能观察到宏观物体的干涉。退相理论与经典热力学相联系，类似经典物理中的能量通过摩擦或阻尼效应的耗散。然而，退相干理论仍然无法消除叠加态，不能解决输出值问题，对于量子擦除实验和宏观物体展现出的量子行为（叠加态）无能为力。

从另一个角度来看，叠加态或非叠加态可能源自看问题的不同角度，而非量子世界和经典世界的本质区别。根据量子力学原理，测量过程是一种相互作用，会改变测量对象和测量系统的量子态，测量结果（忽略测量精度）与观察者和观察方式密切相关，测量后被观测对象和测量系统的量子态会纠缠在一起。而按照经典理论，测量前后被观测对象均独立于测量系统，测量是对测量对象物理性质的如实描述，测量结

本章未完，请点击下一页继续阅读！ 第2页 / 共5页