kvanttijärjestelmänä

Kvanttijärjestelmänä viittaa fysikaaliseen järjestelmään, jonka käyttäytymistä kuvaavat kvanttimekaniikan lait. Toisin kuin klassisessa fysiikassa, jossa järjestelmän tila ja sen kehitys ovat täysin ennustettavissa, kvanttijärjestelmät noudattavat todennäköisyysperiaatteita. Tilaa kuvataan usein aaltofunktiolla, joka sisältää kaiken saatavilla olevan tiedon järjestelmästä. Mittaustilanteessa aaltofunktio romahtaa yhteen tiettyyn tilaan, ja mittaustuloksen todennäköisyys määräytyy aaltofunktion ominaisuuksien perusteella.

Keskeisiä kvanttijärjestelmien käsitteitä ovat superpositio, jossa järjestelmä voi olla useammassa tilassa samanaikaisesti ennen mittausta, ja lomittuminen, jossa kahden tai useamman järjestelmän tilat ovat kytkeytyneet toisiinsa riippumatta niiden välisestä etäisyydestä. Kvanttijärjestelmät voivat koostua esimerkiksi yksittäisistä hiukkasista, kuten elektroneista tai fotoneista, tai monimutkaisemmista rakenteista, kuten atomeista tai molekyyleistä. Niiden tutkimus on elintärkeää ymmärrettäessä maailmaa pienimmällä tasolla ja kehityksessä uusien teknologioiden, kuten kvanttitietokoneiden ja kvanttisalausten, saralla.