Szuperpozíció

A szuperpozíció elve általános a lineáris fizikai rendszerekre: ha adott állapotokra vonatkozó megoldások léteznek, akkor ezek lineáris kombinációja is megoldást ad. Klasszikus értelemben a hullámok esetében az összetett állapot a részek állapotainak összege, így például két hullám találkozásakor interferencia alakul ki, és kioltó vagy erősítő mintázat figyelhető meg. Az ilyen jelenségek a koherens, lineáris rendszerekben természetesen előfordulnak.

KvantuMechanikában a szuperpozíció azt jelenti, hogy a rendszer állapota lehet több eigenállapot lineáris kombinációja. A leírás alapegysége a hullámfüggvény vagy állapotsor, amely időben lineárisan fejlődik a Schrödinger-egyenlet szerint. Méréskor egy konkrét érték jön elő, és a találati valószínűséget az amplitúdók modulusképpje adja meg (Born-szabály). A szuperpozíció nem egyszerűen egy statisztikus keverés: a környezeti kölcsönhatás decoherenciát okozhat, és úgy tűnhet, mintha klasszikus állapotok lennének megfigyeléskor.

Gyakorlati példák közé tartozik a fény interferenciája és a dupla rés kísérlet, ahol koherens hullámok egymással összegződnek. Technológiai alkalmazásokban a kvantumszámítógépek qubiteket használnak, amelyek 0 és 1 állapotok szuperpozíciójában létezhetnek, lehetővé téve bizonyos típusú számításokat. Összességében a szuperpozíció alapfogalom mind a klasszikus hullámfizikában, mind a kvantumfizikában, amely a modern tudomány és technológia elméleti és gyakorlati lényegi része.