Kuantum mekaniğinde, bir sistem aynı anda birden fazla durumda olabilir. Buna süperpozisyon denir. Bir elektron, ölçülene kadar aynı anda iki yerde veya iki yönde dönebilir. Ölçüldüğünde ise tek bir duruma çöker. Süperpozisyon, kuantum mekaniğinin en tuhaf ve en önemli özelliklerinden biridir. Kuantum hesaplamanın temelini oluşturur; burada kübitler 0 ve 1'in süperpozisyonunda olabilir ve bu da paralel hesaplamaya olanak tanır.

Süperpozisyon sadece teorik bir fikir değildir. Sayısız deneyde kanıtlanmıştır. Çift yarık deneyi, tek bir elektronun her iki yarıktan aynı anda geçebileceğini ve kendisiyle etkileşime girebileceğini göstermektedir. Kuantum bilgisayarlar, klasik bilgisayarların yapamadığı hesaplamaları gerçekleştirmek için süperpozisyonu kullanır. Schrödinger'in kedisi, süperpozisyonun garipliğini gösteren bir düşünce deneyidir. Bir kutudaki kedi, kutu açılana kadar hem ölü hem de canlıdır. Bu düşünce deneyi, süperpozisyonun günlük nesnelere uygulandığında ne kadar absürt olduğunu göstermeyi amaçlamıştır. Ancak süperpozisyon, en azından kuantum ölçeğinde gerçektir. Dekohereans, onu günlük hayatta neden görmediğimizi açıklar. Çevreyle herhangi bir etkileşim, süperpozisyonu çökertir.

Süperpozisyon gerçekleri

• Tanım. Aynı anda birden fazla durumda bulunan bir sistem.
• Ölçüm. Tek bir duruma çöker.
• Çift yarık. Tek bir parçacığın süperpozisyonunu gösterir.
• Kuantum hesaplama. Süperpozisyondaki kübitler paralel hesaplamayı mümkün kılar.
• Dekoherans. Ortam süperpozisyonunu çökertiyor.

Süperpozisyon belirsizlikle aynı şey değildir. Belirsizlik, bilebileceğimiz şeylerle ilgilidir. Süperpozisyon ise gerçek olanla ilgilidir.