kvanttimekaniikassa

Kvanttimekaniikka on fysiikan teoria, joka kuvaa luonnonilmiöitä atomien ja alkeishiukkasten tasolla. Se täydentää ja joissain tapauksissa korvaa klassisen mekaniikan pienemmissä mittakaavoissa. Tilan kuvaus perustuu aaltofunktioon psi, jonka neliö |psi|^2 antaa todennäköisyyden löytää systeemi tietyllä tilalla mittauksessa. Keskeisiä periaatteita ovat superpositio ja epävarmuusperiaate; ne johtavat siihen, ettei järjestelmä ole koskaan täysin määritelty yhdellä klassisella tavalla.

Kvanttimekaniikka käyttää matemaattisesti Hermittisiä operaattoreita havaittavien suureiden edustajina. Ajan kehitys on Schrödingerin yhtälön kautta, ja tilat esitetään Hilbertin tiloissa. Mittauksissa tilan muoto muuttuu Bornin säännön mukaisesti ja ennusteet ovat todennäköisyyksiä.

Keskeisiä ilmiöitä ovat aalto-hiukkasdualismi, interferenssi ja kvanttinen tunneli. Spinin kaltainen sisäinen ominaisuus voi esiintyä useissa tiloissa, ja energiatilat sekä momentit ovat usein kvantittuneita.

Kvanttimekaniikka muodostaa perustan monille sovelluksille: puolijohteet ja transistorit, lasertekniikka, magneettiresonanssi (MRI) sekä kvanttitietokoneet ja kvanttisimulointi. Tulkinnallisesti mittausprosessin luonne ja todellisuuden perusta on ollut ja on edelleen kiistanalainen aihe; decoherence-hyödyntäminen antaa osittaisen käsitteellisen selityksen mittausten vaikutuksille.