kvanttijärjestelmiksi

Kvanttijärjestelmä on fysikaalinen järjestelmä, jonka käyttäytymistä kuvaillaan kvanttimekaniikan periaatteiden mukaisesti. Toisin kuin klassisessa fysiikassa, jossa järjestelmän tila voidaan määrittää tarkasti, kvanttijärjestelmien ominaisuudet ovat usein todennäköisyysperusteisia ja ne voivat esiintyä superpositiotiloissa. Tämä tarkoittaa, että järjestelmä voi olla samanaikaisesti useammassa eri tilassa, kunnes sitä havainnoidaan. Havainnointi aiheuttaa järjestelmän romahtamisen yhteen tiettyyn tilaan.

Kvanttijärjestelmien keskeisiä piirteitä ovat kvantittuminen, aalto-hiukkasdualismi ja lomittuminen. Kvantittuminen tarkoittaa, että tietyt fysikaaliset suureet, kuten energia tai pyörimismäärä, voivat esiintyä vain diskreetteinä arvoina. Aalto-hiukkasdualismi kuvaa sitä, että kvanttioliot voivat käyttäytyä sekä aaltoina että hiukkasina riippuen mittaustilanteesta. Lomittuminen on ilmiö, jossa kaksi tai useampi kvanttijärjestelmä on niin kytköksissä toisiinsa, että yhden järjestelmän tilan mittaaminen vaikuttaa välittömästi muiden lomittuneiden järjestelmien tilaan etäisyydestä riippumatta.

Esimerkkejä kvanttijärjestelmistä ovat atomit, molekyylit, elektronit, fotonit ja kvanttipisteet. Näiden järjestelmien tutkimus ja ymmärtäminen ovat olleet perustavanlaatuisia modernin fysiikan ja teknologian kehityksessä, johtaen muun muassa lasereiden, transistorien ja ydinvoiman kaltaisiin keksintöihin. Kvanttijärjestelmien hallinta avaa ovia myös uusiin teknologioihin, kuten kvanttitietokoneisiin ja kvanttisalaukseen.