Kvantasüsteemid

Kvantasüsteemid viitavad füüsikalistele süsteemidele, mille käitumist kirjeldatakse kvantmehaanika seaduste abil. Need süsteemid erinevad klassikalistest süsteemidest mitmel põhilisel moel. Kvantmehaanikas on suurus, nagu energia või impulss, sageli kvantiseeritud, mis tähendab, et see võib esineda vaid diskreetsete väärtustena. See on vastupidine klassikalisele füüsikale, kus neid suurusi peetakse pidevateks.

Teine oluline kvantmehaanika kontseptsioon on superpositsioon. See tähendab, et kvantsüsteem võib samaaegselt eksisteerida mitmes erinevas olekus. Näiteks võib elektron olla korraga mitmes kohas või spinnil olla korraga kaks vastupidist suunda. Süsteemi olekut kirjeldatakse lainefunktsiooniga, mis annab tõenäosuse leida süsteem teatud olekus mõõtmisel.

Heisenbergi määramatuse printsiip on veel üks kvantmehaanika põhiseadus, mis ütleb, et teatud paariliste suuruste, nagu asukoht ja impulss, täpne mõõtmine on samaaegselt võimatu. Mida täpsemalt ühte suurust teame, seda vähem täpselt saame teada teist.

Kvantasüsteemide näideteks on aatomid, molekulid, footonid ja elektronid. Nende mõistmine on olnud tehnoloogilise arengu aluseks, sealhulgas transistorite, laserite ja moodsate arvutite väljatöötamisel. Kvanttehnoloogia, nagu kvantarvutid ja kvantsidekommunikatsioon, uurib nende süsteemide potentsiaali täiesti uute rakenduste loomiseks.