量子疊加原理是量子力學(xué)中的一個基本概念,它描述了量子系統(tǒng)可以同時處于多種不同狀態(tài)的現(xiàn)象。在經(jīng)典物理學(xué)中,一個系統(tǒng)的狀態(tài)通常是確定的,但在量子力學(xué)中,一個粒子(如電子、光子等)可以同時處于多個可能的狀態(tài)之一,直到被觀測或與其他系統(tǒng)發(fā)生相互作用時,才會“坍縮”到其中一個特定狀態(tài)。
這個原理可以用薛定諤方程來描述,該方程給出了量子系統(tǒng)隨時間演化的規(guī)律。量子疊加原理的一個著名例子是薛定諤的貓思想實驗,它展示了量子疊加如何影響宏觀物體的可能性。
需要注意的是,量子疊加并不是無限的,當(dāng)量子系統(tǒng)變得過于復(fù)雜或與環(huán)境相互作用過多時,量子疊加態(tài)會失去其量子特性,轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)典物理描述的混合態(tài)。這種現(xiàn)象被稱為量子退相干。