薛丁格貓（英語：Schrödingers cat）是奧地利物理學者埃爾溫·薛丁格於1935年提出的思想實驗。透過此思想實驗，薛丁格指出應用量子力學哥本哈根詮釋於宏觀物體會產生的問題，以及其與物理常識間的矛盾。在此思想實驗裏，由於先前發生事件的隨機性質，貓會處於生存與死亡的疊加態。把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶和鐳225物質放進封閉的盒子裏。當盒子內的監控器偵測到衰變粒子時，就會打破燒瓶，殺死這隻貓。

根據量子力學的哥本哈根詮釋，在實驗進行一段時間後，貓會處於又活又死的疊加態。可是，假若實驗者觀察盒子內部，他會觀察到一隻活貓或一隻死貓，而不是同時處於活狀態與死狀態的貓。這事實引起一個謎題：到底量子疊加是在甚麼時候終止，並且塌縮成兩種可能狀態中的一種狀態？

根據去相干理論，貓不可能永遠處於生存與死亡的疊加態，由於環境影響，會很快產生去相干效應，貓改而處於生存或死亡的古典統計學狀態，因此一般而言，絕對無法觀察到生存與死亡的疊加態。至今為止，物理學者只能精心製備出一些介觀物體的疊加態。薛丁格貓雖然是思想實驗，但類似原理已應用於實際領域。在理論上研討量子力學詮釋問題時，薛丁格貓也時常會被提出，以作爲試金石。

哥本哈根詮釋

量子力學詮釋中最被普遍支持的是哥本哈根詮釋。按照哥本哈根詮釋，當觀察發生時，系統不再處於兩種狀態的疊加態，轉而塌縮為其中任意一種狀態。薛丁格的思想實驗清楚地顯露出一個事實，即在這種詮釋裏，測量或觀察的概念並沒有被良好定義。這思想實驗可以被詮釋為，當盒子仍舊是封閉的時候，系統同時存在於「衰變的原子／死貓」和「未衰變的原子／活貓」這兩種狀態的疊加態，只有當盒子被打開，進行觀察時，波函數塌縮為其中任意一種狀態。

然而，與哥本哈根詮釋有密切淵源的量子大師尼爾斯·波耳從來都不認同觀察引起的波函數塌縮這概念。薛丁格貓對他來說並不是什麼謎題，在盒子被一個有意識觀察者打開之前，貓早已不是死的就是活的了。對於真實實驗的分析顯示，測量本身（如用一個蓋格計數器）就足以使量子波函數塌縮，早在一個有意識的觀察者對測量結果進行觀察之前。在原子放射出的粒子擊中探測器時，「觀察」就已經發生了，這種看法可以發展成為客觀塌縮理論。這思想實驗需要偵測器的無意識觀察才會出現放大效應。與之對比，多世界理論否認曾經發生任何塌縮。

多世界理論和一致性歷史

根據多世界理論，每一個事件都是分支點。不論盒子是封閉的還是敞開的，貓是活的，也是死的，但是，活貓與死貓是處於宇宙的不同分支，這些分支都同樣的真實，但是彼此之間不能交互作用。 1957年，休·艾弗雷特提出了量子力學的多世界詮釋，它不把觀察作為一個特殊的過程。按照多世界詮釋，當盒子被打開後，貓的活狀態和死狀態都仍舊延續不斷，但彼此之間發生了去相干。換句話說，當盒子被打開的時候，觀察者和貓的糾纏態被割離為兩個分支：觀察者看著盒子裏的死貓，和觀察者看著盒子裏的活貓。但是由於活和死的狀態發生了去相干，它們之間不會出現有效的資訊交流或交互作用。 當觀察者打開盒子之時，觀察者會和貓發生纏結。對應於貓的活狀態和死狀態的觀察者狀態因此分別形成。每個觀察者狀態與貓發生了纏結，所以「對貓狀態的觀察」和「貓的狀態」彼此相互對應。量子去相干保證了不同的結果之間沒有交互作用。同樣的量子去相干機制對於一致性歷史（consistent histories）詮釋也很重要。在這詮釋中，只有「死貓」或「活貓」可以作為一致性歷史的一部分。