kvanttitiedettä

Kvanttitiede on tieteenala, joka tutkii ilmiöitä, joissa kvanttimekaniikan lait ovat ratkaisevia. Se yhdistää teoreettisen fysiikan ja kokeellisen tutkimuksen ja käsittelee muun muassa kvanttimekaniikan perusilmiöitä, kvanttikemian sekä kvanttiteknologiaa ja kvantti-informaatiota. Keskeisiä käsitteitä ovat superpositio, jossa järjestelmä voi sijaita useammassa tilassa samanaikaisesti, sekä kvanttinen korrelaatio eli kytkeytyneisyys, joka voi säilyä pitkän ajan ja etäisyyksien yli.

Kvanttitieteen juuret ulottuvat 1900-luvun alkuun Planckin ja Bohrin työn myötä. Energian kvantittuminen otettiin käyttöön, ja Schrödingerin sekä Heisenbergin kehittämät perusperiaatteet loivat kvanttimekaniikan. 20. vuosisadan lopulla kvanttimefysiikka muodisti pohjan kemialliselle kuvaukselle ja modernille teknologialle. Nykyisin ala kehittyy nopeasti kvantti-informaation ja kvanttilaskennan sekä kvanttisensorien ja kvantikemian sovellusten alueilla.

Tutkimusmenetelmät vaihtelevat teoreettisista malleista ja laskennasta kokeellisiin järjestelmiin, kuten kvanttipiireihin, ultrakaasuun jäähtyneisiin atomijärjestelmiin sekä fotonikajärjestelmiin. Kvanttitiede on kansainvälisesti monialainen ja kytkeytyy läheisesti teknologiaan, lääketieteeseen ja materiaaleiden tutkimukseen. Tulevina vuosikymmeninä sen kehitys voi muuttaa laskennan, viestinnän ja mittaamisen käytäntöjä.