是科学的一个分支，研究宇宙中最微小的粒子，如原子、电子、（轻粒子）和其他亚原子粒子，如夸克。
量子物理学的一些关键概念是，像电子这样的粒子可以表现为波，反之亦然（称为）；两个粒子可以通过这样一种方式联系起来，如果你测量其中一个，你就会立即了解另一个粒子（）；量子粒子可以同时处于多种状态，直到被观察到（量子叠加）。
什么是量子叠加？
在日常生活中，某些事物一次只能处于一种状态：电灯开关要么打开，要么关闭，一只猫要么死，要么活。在量子世界中，事情的运作方式并不完全相同。量子叠加描述了一个量子粒子，如电子、光子，甚至原子，如何同时存在于多种不同的状态——。在被观察到之前，它并不是介于两种状态之间，而是两种状态同时“叠加”。
在量子物理学中，粒子的状态是用波来描述方程，它告诉我们粒子可能在哪里或其属性可能是什么的概率。这种概率波可以多种状态混合存在。
薛定谔的猫是什么？
是一个著名的思想实验，说明了叠加是如何工作的。想象一下盒子里的一只猫，其机制有 50/50 的几率杀死它，具体取决于量子粒子是否放射性衰变，自发地变成不同类型的原子并释放电子等放射性粒子。
直到有人打开盒子并观察它为止，猫被认为处于生与死的叠加状态。当你测量或观察这个系统时——或者在薛定谔的猫的情况下观察盒子内部——叠加态就会陷入一种确定的状态，猫的命运就会被发现。
有关的：
量子叠加已科学家多次提出。一个著名的例子是双缝实验，其中光子被发射到有两个狭缝的屏障上，狭缝后面是一个记录粒子着陆位置的屏幕。如果你通过一个狭缝发送粒子，你会在屏幕上看到一条带，但如果你同时打开两个狭缝，你会在屏幕上看到一个带有多个带的波状干涉图案，这也证明了粒子和波可以像彼此一样起作用。一次发送一个粒子，您会期望每个粒子都会穿过一个狭缝或另一个狭缝。然而，干涉图案仍然会形成，就好像每个粒子都在互相干扰一样。这意味着每个单个粒子以某种方式同时穿过两个狭缝，因此处于两种可能性的叠加
如果你试图测量粒子穿过哪个狭缝，叠加就会崩溃：粒子似乎确实穿过了单个狭缝，并且干涉图案消失了，屏幕上只留下两条带。
此外，离子和较大的分子已通过实验被捕获在叠加状态，并且发现植物叶子中的叶绿素更有效地收集太阳光。
为什么叠加在量子计算中如此重要？
量子叠加也被用作一种工具这也是量子计算机能够如此强大的主要原因。
经典的二进制位一次只能处于一种状态：0 或 1。这些位在晶体管上编码，晶体管通常由硅、锗或其他半导体制成。如果存在三位，则它们可能具有 8 种不同的状态：000、001、010、011、100、101、110 和 111。为了处理所有可能性，经典计算机必须一次检查它们之一。
在量子计算机中，电子或光子等粒子充当（量子位），可以同时处于 0 和 1 的叠加状态。三个量子位可以同时处于所有 8 种可能状态的叠加状态，这意味着量子计算机可以同时处理更多数量的计算。有了三个量子位，量子计算机就可以同时处理上面列出的所有八种状态。
这种比传统计算机强大得多的处理能力可能意味着量子计算机有一天可以用于在制药、气候建模和制造领域执行复杂的模拟。理论上，一台足够强大的量子计算机可以在几秒钟内完成原本需要花费数百万年才能完成。
世界量子日是哪一天？
世界量子日是每年 4 月 14 日举行的国际庆祝活动，旨在促进公众对量子科学的了解。
选择日期 4/14，因为 4.14 代表前三位数字普朗克常数(4.135667696 x 10-15电子伏特/赫兹，四舍五入为 4.14 x 10-15）——量子物理学中的一个重要数字。
