Celebre esperimento concettuale per spiegare il principio di sovrapposizione della meccanica quantistica.
Un gatto si trova in una scatola in cui un dispositivo può introdurre un gas tossico che può uccidere il gatto. Se però il dispositivo si aziona solo quando un certo sistema quantistico si trova in un particolare stato, per esempio quando un atomo decade, la meccanica quantistica prevede che il gatto sia contemporaneamente vivo e morto!
La metafora del gatto di Schrödinger dà un'immagine visiva di uno dei principi basilari della meccanica quantistica molto più efficace, ma meno rigorosa, di quanto si riesca a fare correttamente con i vettori degli spazi di Hilbert.
Prima di effettuare una misura, un sistema quantistico può stare in tutti gli stati permessi, ognuno con una certa probabilità. Un elettrone, per esempio, può avere spin 1/2 o -1/2 e la sua funzione d'onda conterrà entrambi i contributi.
Dopo che l'elettrone avrà interagito con un sistema di misura, il suo stato di spin sarà solo 1/2 o solo -1/2. Così, in generale, lo stato di un sistema quantistico è una sovrapposizione di tutti gli stati possibili e solo dopo una misura esso sarà "collassato" in uno stato particolare.
Prima di "guardare" nella scatola, allora, non possiamo considerare il gatto né vivo né morto, ma entrambi questi stati saranno presenti con una certa probabilità.
Ciò non è paradossale per gli oggetti microscopici, per i quali l'indeterminismo dello stato discende, in ultima analisi, dal principio di indeterminazione di Heisenberg.