En mécanique quantique, un système peut se trouver simultanément dans plusieurs états. C'est le principe de la superposition. Un électron peut être à deux endroits en même temps, ou tourner dans deux directions simultanément, jusqu'à ce qu'il soit mesuré. Lors de la mesure, il se réduit à un seul état. La superposition est l'une des propriétés les plus étranges et les plus importantes de la mécanique quantique. Elle est à la base de l'informatique quantique, où les qubits peuvent être dans une superposition de 0 et de 1, permettant ainsi le calcul parallèle.

La superposition n'est pas qu'un concept théorique. Elle a été démontrée par d'innombrables expériences. L'expérience des fentes de Young montre qu'un seul électron peut traverser simultanément les deux fentes et interférer avec lui-même. Les ordinateurs quantiques utilisent la superposition pour effectuer des calculs impossibles à réaliser par les ordinateurs classiques. Le chat de Schrödinger est une expérience de pensée qui illustre l'étrangeté de la superposition. Un chat dans une boîte est à la fois mort et vivant tant que la boîte n'est pas ouverte. Cette expérience de pensée visait à démontrer l'absurdité de la superposition appliquée aux objets du quotidien. Pourtant, la superposition est bien réelle, du moins à l'échelle quantique. La décohérence explique pourquoi nous ne la percevons pas dans la vie courante. Toute interaction avec l'environnement provoque l'effondrement de la superposition.

faits de superposition

• Définition. Un système dans plusieurs états simultanément.
• Mesure. Se réduit à un seul état.
• Double fente. Démontre la superposition d'une seule particule.
• Informatique quantique. Les qubits en superposition permettent le calcul parallèle.
• Décohérence. L'environnement s'effondre en superposition.

La superposition n'est pas synonyme d'incertitude. L'incertitude concerne ce que nous pouvons savoir. La superposition concerne ce qui est réel.