Kvanttiset

Kvanttiset on adjektiivi, jolla kuvaillaan ilmiöitä, järjestelmiä tai malleja, joissa kvanttimekaniikan lainalaisuudet ovat merkittäviä. Sanaa käytetään yleisesti tieteellisessä ja teknisessä kielessä kuvaamaan ominaisuuksia kuten kvanttiset tilat, superposio, kvanttienergian kvantisaatio ja mittauksen vaikutus. Kvanttiset ilmiöt eroavat usein klassisista malleista, koska niiden kuvaaminen perustuu todennäköisyyksiin ja tilojen superpositioihin.

Kvanttisilla tiloilla tarkoitetaan tiloja, joita kuvataan kvanttitilan tilanvektorin avulla Hilbertin tilassa. Näissä tiloissa järjestelmä voi olla superposiossa eli useamman tilan yhdistelmä, ja energian tai muun suureen arvojen mittaustulokset ovat todennäköisyyksiä. Tilojen kuvaamiseen käytetään matemaattisia malleja, joissa mittausprosessit voivat muuttaa tilaa.

Kvanttisille ilmiöille ominaista on entanglement eli kytkeytyneisyys, jossa kahden tai useamman osan tilat ovat toisiinsa liittyneitä niin, että yksittäisen osan mittaustulos riippuu toisista. Lisäksi mittaus vaikuttaa järjestelmään ja tulokset ovat stokastisia. Decoherence-ilmiö puolestaan kuvaa, miten ympäristön vaikutus hävittää kvanttisäilytyksen etenemisen ja johtaa käytännössä klassiseen käyttäytymiseen.

Käytännön sovelluksissa kvanttiset ominaisuudet mahdollistavat teknologioita kuten kvanttitietokoneet, kvanttiviestintä sekä kvantkemiassa ja kvantmetrologiassa kehitettävät menetelmät. Termiä käytetään laajasti kuvaamaan ilmiöitä, jotka eivät ole erottuvasti selitettävissä klassisilla fysiikan malleilla, vaan vaativat kvanttimekaniikan keinot ymmärtämisen.

Etymologisesti sana juontaa kvantti-alkukäsitteestä, joka viittaa määrällisiin, diskreetteihin arvoihin. Suomen kielessä kvanttiset muodostuu tästä juuresta, ja sitä käytetään kuvaamaan kvanttimaailmasta nousevia ominaisuuksia.