Суперпозиція

Суперпозиція - один з основоположних принципів квантової механіки, який описує здатність квантових систем перебувати одночасно в декількох можливих станах.

Таке явище не має аналогів у макроскопічному світі і є ключовим для розуміння квантових феноменів - інтерференція, заплутаність і квантові обчислення.

Квантовий стан описується математично хвильовою функцією, яка містить інформацію про ймовірність знаходження системи в кожному з можливих станів.

При суперпозиції амплітуди хвильової функції для різних станів не нульові, що означає, що система має ненульову ймовірність знаходитися в кожному з них.

Приклад:

• Частинкаможе одночасно перебувати в суперпозиції різних квантових станів,таких як "спін вгору" і "спін вниз".
• Фотонможе одночасно перебувати в суперпозиції різних поляризацій.
• Електронможе одночасно перебувати в суперпозиції різних енергетичних станів.

Важливо зазначити:

• Суперпозиція не означає,що система одночаснореалізуєвсі можливі стани.При вимірюванні квантової системи вона "згортається" в один з можливих станів з ймовірністю,яка відповідає квадрату амплітуди хвильової функції для цього стану.
• Процес вимірюванняпризводить до руйнування суперпозиції.
• Суперпозиція - цефундаментальний принципквантової механіки,який не має пояснення в рамках класичної фізики.