kvanttisuperpositioon

Kvanttisuperpositio on kvanttimekaniikan perusperiaate, joka kuvaa järjestelmän kykyä olla useammassa tilassa samanaikaisesti. Klassisessa fysiikassa objekti on aina yhdessä tilassa. Esimerkiksi valokatkaisin on joko päällä tai pois päältä. Kvanttimaailmassa hiukkanen, kuten elektroni, voi kuitenkin olla superpositiossa, eli se voi olla samanaikaisesti useammassa paikassa tai sillä voi olla useampia eri ominaisuuksia.

Tätä ilmiötä ei voi suoraan havainnollistaa arkielämässä, koska makroskooppiset esineet ovat liian suuria ja vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa liian voimakkaasti säilyttääkseen kvanttisuperposition. Kun kvanttijärjestelmää mitataan tai havainnoidaan, superpositio romahtaa ja järjestelmä asettuu yhteen tiettyyn tilaan. Tätä kutsutaan mittausongelmaksi.

Kvanttisuperpositiolla on merkittäviä sovelluksia kvanttitietokoneissa. Kvanttibitit eli kubitit voivat hyödyntää superpositiota esittääkseen samanaikaisesti sekä arvoa 0 että arvoa 1, toisin kuin klassiset bitit, jotka voivat olla vain 0 tai 1. Tämä mahdollistaa kvanttitietokoneiden suorittaa tiettyjä laskutoimituksia huomattavasti nopeammin kuin klassiset tietokoneet. Superpositio on myös keskeinen käsite muissa kvantti-ilmiöissä, kuten kvanttilomittumisessa.