क्वांटम यांत्रिकी भौतिकी की वह शाखा है जो परमाणु और उप-परमाणु स्तर पर पदार्थ और ऊर्जा का वर्णन करती है। यह विज्ञान के सबसे सफल सिद्धांतों में से एक है, और साथ ही सबसे विचित्र सिद्धांतों में से भी एक है। यह एक ऐसी दुनिया का वर्णन करता है जहाँ कण एक ही समय में दो स्थानों पर हो सकते हैं, जहाँ मापन परिणाम को बदल देता है, और जहाँ अनिश्चितता मूलभूत है। इस सिद्धांत को 1920 के दशक में नील्स बोहर, वर्नर हाइजेनबर्ग, इरविन श्रोडिंगर और अन्य लोगों द्वारा विकसित किया गया था। यह हर प्रायोगिक परीक्षण में खरा उतरा है, और यह अर्धचालकों से लेकर लेजर और एमआरआई तक आधुनिक प्रौद्योगिकी का आधार है।

क्वांटम यांत्रिकी कुछ प्रमुख सिद्धांतों पर आधारित है। तरंग-कण द्वैतवाद कहता है कि कण तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं और तरंगें कणों की तरह। अध्यारोपण कहता है कि एक क्वांटम प्रणाली मापे जाने तक एक ही समय में कई अवस्थाओं में हो सकती है। संलयन कहता है कि कण ऐसे तरीकों से जुड़े हो सकते हैं जो शास्त्रीय सहज ज्ञान के विपरीत हैं। अनिश्चितता सिद्धांत कहता है कि गुणों के कुछ युग्म, जैसे स्थिति और संवेग, दोनों को सटीक रूप से ज्ञात नहीं किया जा सकता है। क्वांटम यांत्रिकी सहज ज्ञान पर आधारित नहीं है। यह हमारे रोजमर्रा के अनुभव से मेल नहीं खाती। लेकिन यह काम करती है। यह परमाणुओं, अणुओं और उप-परमाणु कणों के व्यवहार की असाधारण सटीकता के साथ भविष्यवाणी करती है। यह आधुनिक भौतिकी की नींव है।

क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत

• तरंग-कण द्वैत। कण और तरंगें एक ही चीज के दो पहलू हैं।
• अधिस्थापन. एक प्रणाली एक ही समय में कई अवस्थाओं में हो सकती है।
• एंटैंगलमेंट. कणों को दूरी के पार सहसंबंधित किया जा सकता है।
• अनिश्चितता का सिद्धांत। स्थिति और संवेग को जानने की सीमाएँ।
• क्वांटाइजेशन. गुणधर्म असतत मान लेते हैं.

क्वांटम यांत्रिकी और शास्त्रीय यांत्रिकी एक समान नहीं हैं। शास्त्रीय यांत्रिकी रोजमर्रा की वस्तुओं का वर्णन करती है। क्वांटम यांत्रिकी परमाणु और उप-परमाणु जगत का वर्णन करती है।