Στην κβαντομηχανική, ένα σύστημα μπορεί να βρίσκεται σε πολλαπλές καταστάσεις ταυτόχρονα. Αυτό ονομάζεται υπέρθεση. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να βρίσκεται σε δύο μέρη ταυτόχρονα ή να περιστρέφεται σε δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα, μέχρι να μετρηθεί. Όταν μετρηθεί, καταρρέει σε μία κατάσταση. Η υπέρθεση είναι ένα από τα πιο παράξενα και σημαντικά χαρακτηριστικά της κβαντομηχανικής. Είναι η βάση της κβαντικής υπολογιστικής, όπου τα qubits μπορούν να βρίσκονται σε υπέρθεση του 0 και του 1, επιτρέποντας παράλληλους υπολογισμούς.

Η υπέρθεση δεν είναι απλώς μια θεωρητική ιδέα. Έχει αποδειχθεί σε αμέτρητα πειράματα. Το πείραμα της διπλής σχισμής δείχνει ότι ένα μόνο ηλεκτρόνιο μπορεί να περάσει και από τις δύο σχισμές ταυτόχρονα και να επηρεάσει τον εαυτό του. Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν την υπέρθεση για να εκτελέσουν υπολογισμούς που οι κλασικοί υπολογιστές δεν μπορούν. Η γάτα του Schrödinger είναι ένα νοητικό πείραμα που καταδεικνύει την παραδοξότητα της υπέρθεσης. Μια γάτα σε ένα κουτί είναι ταυτόχρονα νεκρή και ζωντανή μέχρι να ανοιχτεί το κουτί. Το νοητικό πείραμα είχε σκοπό να δείξει τον παραλογισμό της υπέρθεσης όταν εφαρμόζεται σε καθημερινά αντικείμενα. Αλλά η υπέρθεση είναι πραγματική, τουλάχιστον σε κβαντική κλίμακα. Η αποσυνοχή εξηγεί γιατί δεν τη βλέπουμε στην καθημερινή ζωή. Οποιαδήποτε αλληλεπίδραση με το περιβάλλον καταρρέει την υπέρθεση.

Γεγονότα υπέρθεσης

• Ορισμός. Ένα σύστημα σε πολλαπλές καταστάσεις ταυτόχρονα.
• Μέτρηση. Καταρρέει σε μία κατάσταση.
• Διπλή σχισμή. Επιδεικνύει την υπέρθεση ενός μόνο σωματιδίου.
• Κβαντική υπολογιστική. Τα Qubits σε υπέρθεση επιτρέπουν τον παράλληλο υπολογισμό.
• Αποσυνοχή. Το περιβάλλον καταρρέει την υπέρθεση.

Η υπέρθεση δεν είναι το ίδιο με την αβεβαιότητα. Η αβεβαιότητα αφορά αυτό που μπορούμε να γνωρίζουμε. Η υπέρθεση αφορά αυτό που είναι πραγματικό.