In de kwantummechanica kan een systeem zich in meerdere toestanden tegelijk bevinden. Dat noemen we superpositie. Een elektron kan zich op twee plaatsen tegelijk bevinden, of in twee richtingen tegelijk draaien, totdat het gemeten wordt. Bij die meting stort het in tot één toestand. Superpositie is een van de meest bijzondere en belangrijke eigenschappen van de kwantummechanica. Het vormt de basis van kwantumcomputers, waar qubits zich in een superpositie van 0 en 1 kunnen bevinden, waardoor parallelle berekeningen mogelijk zijn.

Superpositie is niet zomaar een theoretisch idee. Het is in talloze experimenten aangetoond. Het dubbelspleexperiment laat zien dat een enkel elektron tegelijkertijd door beide spleten kan gaan en met zichzelf interfereert. Kwantumcomputers gebruiken superpositie om berekeningen uit te voeren die klassieke computers niet kunnen. Schrödingers kat is een gedachte-experiment dat de vreemdheid van superpositie illustreert. Een kat in een doos is zowel dood als levend totdat de doos wordt geopend. Het gedachte-experiment was bedoeld om de absurditeit van superpositie aan te tonen wanneer deze wordt toegepast op alledaagse objecten. Maar superpositie is reëel, althans op kwantumschaal. Decoherentie verklaart waarom we het niet in het dagelijks leven zien. Elke interactie met de omgeving doet de superpositie instorten.

Superpositiefeiten

• Definitie. Een systeem dat zich in meerdere toestanden tegelijk bevindt.
• Measurement. Valt samen tot één toestand.
• Dubbele spleet. Demonstreert superpositie van een enkel deeltje.
• Kwantumcomputing. Qubits in superpositie maken parallelle berekeningen mogelijk.
• Decoherentie. Omgeving laat superpositie instorten.

Superpositie is niet hetzelfde als onzekerheid. Onzekerheid gaat over wat we kunnen weten. Superpositie gaat over wat werkelijk is.