Ein Quant ist die kleinste diskrete Größe einer physikalischen Eigenschaft. Das Wort stammt vom lateinischen „quantus“, was so viel wie „wie viel“ bedeutet. In der Physik bezeichnet es die kleinste unteilbare Einheit einer Sache. Energie beispielsweise ist gequantelt. Sie tritt in diskreten Paketen auf, nicht als kontinuierliche Menge. Ein Photon ist ein Lichtquant. Ein Elektron ist ein Ladungsquant, insofern die Ladung in Einheiten der Elementarladung gequantelt ist. Die Entdeckung der Quantisierung war einer der wichtigsten Durchbrüche des frühen 20. Jahrhunderts. Max Planck führte die Idee im Jahr 1900 ein, um die Schwarzkörperstrahlung zu erklären. Er schlug vor, dass Energie in diskreten Paketen, den sogenannten Quanten, emittiert und absorbiert wird. Diese Idee begründete die Quantenmechanik.

Quantisierung betrifft nicht nur Energie. Sie gilt für viele physikalische Eigenschaften. Der Drehimpuls ist quantisiert. Die Energieniveaus eines Atoms sind quantisiert. Der Spin eines Teilchens ist quantisiert. Die Quantisierung ist das, was die Quantenmechanik von der klassischen Mechanik unterscheidet. In der klassischen Mechanik können Eigenschaften jeden beliebigen Wert annehmen. In der Quantenmechanik nehmen sie nur bestimmte Werte an. Diese Diskretisierung ist die Grundlage für die Stabilität von Atomen, die Funktionsweise von Lasern und die Quantencomputer. Die Quantenwelt ist fremdartig, aber sie ist die Welt, in der wir leben.

Quantenfakten

• Definition. Minimale diskrete Größe.
• Origin. Max Planck, 1900.
• Energie. In Photonen quantisiert.
• Charge. Quantisiert in Elektronenladung.
• Drehimpuls. Quantisiert in Einheiten von ħ.

Ein Quant ist nicht dasselbe wie ein Teilchen. Ein Quant ist eine Einheit einer Eigenschaft. Ein Teilchen ist eine physikalische Entität.