szuperpozíciójával

A szuperpozíció elve kimondja, hogy lineáris rendszerekben az állapotok összegzésével új állapot hozható létre. Ez a koncepció a klasszikus hullámok leírásában és a kvantummechanikában egyaránt központi szerepet játszik.

A kvantummechanikában egy rendszer állapota lehet lineáris kombinációja több alapállapotnak: |Ψ> = ∑i ci|i>, ahol ci a komplex kvantumamplitúdók. A mérés során a megfigyelt eredmény valószínűsége |ci|^2, és a normálás ∑i |ci|^2 = 1. A koherens szuperpozíció lehetővé teszi interferenciák megfigyelését, amikor a különböző állapotok összegződnek.

Koherens összegzés példája a hullámok összeadódása: E = E1 + E2, és az intenzitás I = |E|^2 = I1 + I2 + 2√(I1 I2) cos φ, ahol φ a fáziskülönbség. A kvantumvilágban ez a koherencia a mérés során is megnyilvánul, és a megfigyelt eredmény a kvantum amplitúdók fázisától függ.

Dekóherence, azaz a környezet kölcsönhatása által kiváltott szuperpozíció felbomlása elengedhetetlenné teszi a klasszikus viselkedést, amikor a környezet mérhető hatásokat rögzít. A szuperpozíció megértése alapvető a kvantumszámítógépek, a kvantumkommunikáció és a precíz interferometria technikáinál.

Történetileg az elvet a 20. század elején alakították ki, és a Dirac-féle formalizmus, valamint a Hilbert-térelmélet révén vált elméleti alapjává.