superposiitioperiaatetta

Superpositioperiaate on kvanttimekaniikan perusperiaatteita. Se toteaa, että jos hiukkasella on mahdollista olla useammassa tilassa samanaikaisesti, sen todellinen tila on näiden mahdollisten tilojen lineaarikombinaatio. Tämä tarkoittaa, että hiukkasen ominaisuudet, kuten paikka tai spin, eivät ole määriteltyjä ennen mittausta, vaan ne voivat olla useassa arvossa samanaikaisesti.

Kun mittaus suoritetaan, superpositio "romahtaa" yhteen tiettyyn tilaan. Todennäköisyys sille, että hiukkanen löytyy tietystä tilasta mittauksen jälkeen, liittyy superpositiota muodostavien tilojen kertoimiin. Tarkemmin sanottuna todennäköisyys on verrannollinen kyseisen tilan kertoimen neliöön. Tämä romahtamisilmiö on yksi kvanttimekaniikan keskeisistä ja samalla omituisimmista piirteistä, ja se eroaa merkittävästi klassisen fysiikan kuvaamasta todellisuudesta.

Superpositioperiaatteella on perustavanlaatuinen rooli monissa kvantti-ilmiöissä ja -teknologioissa. Esimerkiksi kvanttitietokoneet hyödyntävät kubittien kykyä olla superpositiotilassa useiden tilojen välillä mahdollistaakseen huomattavasti tehokkaamman laskennan tietyntyyppisissä ongelmissa kuin klassiset tietokoneet. Superpositio on myös keskeinen osa selityksiä, jotka koskevat atomien ja molekyylien käyttäytymistä, kuten valon absorption ja emissiön. Se on olennainen työkalu kvanttimekaniikan matemaattisessa formalismissa ja auttaa ennustamaan kokeellisia tuloksia.