superpositsioonide

Superpositsioonid on kvantteooria põhimõte, mis kirjeldab, kuidas kvantsüsteemid võivad paikneda mitmes erinevas olekus samaaegselt enne mõõtmist. See kontseptsioon eristab klassikalist füüsikat kvantfüüsikast ning võimaldab selgitada fenomena, nagu kvantpõimikud ja kvanthüperneed.

Superpositsiooni seisund toimub siis, kui kvantobjekt, näiteks elektron või footon, on esialgu korraga mitmes võimalikus olekus, nagu erineva energiataseme või spinniga. Näiteks võib footon olla samaaegselt kiirgav nii vertikaalsel kui horisontaalsel tasapinnal, kuni mõõtmine määrab ühe konkreetse suuna. Õigesti formuleeritud teooria kohaselt kirjeldatakse superpositsiooni füüsilist süsteemi kvantmehhanismi abil lainefunktsiooni kaudu, mis on lineaarne kombinatsioon kõigist lubatud põhiolekutest.

Superpositsiooni põhimõte on fundamentaalne nii kvantmehaanika teoorias kui ka kvantinformaatikas, kus seda kasutatakse kvantbitti ehk kubitite võimekuse ning kvantkoodide alusena. Selle mõiste tagajärjeks on süsteemi assotsiatsioon mitme erineva tuleviku võimalusega, hoolimata sellest, milline neist lõpuks reaalsusena avaldub.

Kvantsüsteemide superpositsiooni tõendamiseks viidatakse sageli kahte katse tipu, näiteks kvantpõimendumise ja interferentsi katsetele. Üldiselt on superpositsioon üks kvantfüüsika teooria keskseid ja kõige üllatavam nähtusi, kuna see seab kahtluse alla klassikalise reaalsuskäsitluse ning näitab maailma kvanttaseme keerukust ja mitmetahulisust.