kvantijärjestelmät

Kvanttijärjestelmät viittaavat fysikaalisiin järjestelmiin, joiden käyttäytymistä kuvataan kvanttimekaniikan periaatteiden mukaisesti. Toisin kuin klassisessa fysiikassa, jossa systeemin tila voidaan määrittää tarkasti, kvanttijärjestelmien ominaisuudet ovat usein kvantittuneita ja luonteeltaan probabilistisia. Keskeisiä käsitteitä kvanttijärjestelmien yhteydessä ovat aaltofunktio, joka kuvaa systeemin tilaa ja sisältää kaiken siihen liittyvän tiedon, sekä superpositio, jossa systeemi voi olla useammassa tilassa samanaikaisesti.

Toinen tärkeä ilmiö on lomittuminen, jossa kahden tai useamman kvanttihiukkasen tilat kytkeytyvät toisiinsa siten, että yhden hiukkasen mittaus vaikuttaa välittömästi toisen hiukkasen tilaan riippumatta niiden välisestä etäisyydestä. Kvanttijärjestelmiä esiintyy atomien, molekyylien ja alkeishiukkasten tasolla. Niiden ymmärtäminen on perustavanlaatuista kvanttifysiikan, kvanttikemian ja monien modernien teknologioiden, kuten puolijohteiden ja laserien, selittämisessä. Tutkimus kvanttijärjestelmistä on jatkuvasti laajentumassa, ja sen sovelluksia etsitään aktiivisesti esimerkiksi kvanttitietokoneiden ja kvanttiviestinnän alalla. Mittaustapahtuma kvanttijärjestelmässä johtaa aaltofunktion romahtamiseen yhteen havaittuun tilaan.