kvanttijärjestelmästä

Kvanttijärjestelmä viittaa fyysiseen järjestelmään, jonka käyttäytymistä kuvataan kvanttimekaniikan lakien avulla. Toisin kuin klassisessa fysiikassa, jossa järjestelmän tila ja sen kehitys ovat täysin ennustettavissa, kvanttijärjestelmät voivat esiintyä samanaikaisesti useissa tiloissa, ilmiö nimeltä superpositio. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi elektronin paikkaa tai pyörimismäärää ei voida tietää tarkasti ennen mittausta, vaan ainoastaan todennäköisyyksiä eri arvoille.

Mittausprosessi kvanttijärjestelmässä on ratkaiseva. Kun järjestelmää mitataan, sen superpositio romahtaa yhteen tiettyyn tilaan. Toinen keskeinen kvantti-ilmiö on lomittuminen, jossa kaksi tai useampi hiukkanen ovat niin kytköksissä toisiinsa, että niiden tilat riippuvat toisistaan riippumatta niiden välisestä etäisyydestä. Lomittuneiden hiukkasten mittaus toisella voi välittömästi vaikuttaa toisen tilaan.

Kvanttijärjestelmien ymmärtäminen on perusta monille moderneille teknologioille, kuten transistoreille, lasereille ja magneettikuvauslaitteille. Lisäksi kvanttitietokoneiden ja kvanttisalausjärjestelmien kehitys perustuu nimenomaan näiden kvantti-ilmiöiden hyödyntämiseen. Kvanttijärjestelmät ovat keskeisiä myös alkeishiukkasten, atomien ja molekyylien tutkimuksessa.