A kvantummechanikában egy rendszer egyszerre több állapotban is lehet. Ez a szuperpozíció. Egy elektron egyszerre két helyen lehet, vagy egyszerre két irányban foroghat, amíg meg nem mérik. Méréskor egyetlen állapotba omlik össze. A szuperpozíció a kvantummechanika egyik legfurcsább és legfontosabb jellemzője. Ez a kvantum-számítástechnika alapja, ahol a qubitek 0 és 1 szuperpozícióban lehetnek, lehetővé téve a párhuzamos számítást.

A szuperpozíció nem csupán elméleti elképzelés. Számtalan kísérletben bizonyították már. A dupla réses kísérlet azt mutatja, hogy egyetlen elektron egyszerre áthaladhat mindkét résen, és interferálhat önmagával. A kvantumszámítógépek szuperpozíciót használnak olyan számítások elvégzésére, amelyekre a klasszikus számítógépek nem képesek. Schrödinger macskája egy gondolatkísérlet, amely a szuperpozíció furcsaságát illusztrálja. Egy dobozban lévő macska egyszerre él és halott, amíg a dobozt ki nem nyitják. A gondolatkísérlet célja a szuperpozíció abszurditásának bemutatása volt a mindennapi tárgyakra alkalmazva. De a szuperpozíció valós, legalábbis kvantumskálán. A dekoherencia megmagyarázza, miért nem látjuk a mindennapi életben. A környezettel való bármilyen kölcsönhatás összeomlasztja a szuperpozíciót.

Szuperpozíciós tények

• Definíció. Egy rendszer egyszerre több állapotban.
• Mérés. Egyetlen állapotba omlik össze.
• Dupla rés. Egyetlen részecske szuperpozícióját mutatja be.
• Kvantumszámítástechnika. A szuperpozícióban lévő Qubitek lehetővé teszik a párhuzamos számítást.
• Dekoherencia. A környezet összeomlasztja a szuperpozíciót.

A szuperpozíció nem ugyanaz, mint a bizonytalanság. A bizonytalanság arra vonatkozik, hogy mit tudhatunk. A szuperpozíció arra, hogy mi a valóság.