Mekanik kuantum adalah cabang fizik yang paling aneh dan paling berjaya yang pernah dibangunkan manusia. Ramalannya telah disahkan dengan ketepatan yang luar biasa dalam ribuan eksperimen, namun implikasi filosofinya masih membingungkan ahli fizik dan falsafah. Salah satu prinsip paling aneh adalah superposisi kuantum.
Dalam dunia klasik yang kita kenali, objek sentiasa berada dalam satu keadaan yang tertentu โ sebuah duit syiling adalah muka atau ekor, tidak kedua-duanya serentak. Namun dalam dunia kuantum, zarah-zarah seperti elektron boleh wujud dalam superposisi keadaan โ gabungan matematik dua atau lebih keadaan yang berbeza serentak. Elektron boleh berada dalam superposisi "spin atas" dan "spin bawah" serentak.
Eksperimen celah ganda yang terkenal menunjukkan ini secara visual. Apabila elektron atau foton ditembak satu persatu melalui dua celah, corak gelombang-interferensi terbentuk di dinding di belakang โ bermakna setiap zarah secara efektif merentasi kedua-dua celah serentak dalam keadaan superposisi. Namun apabila pengesan dipasang untuk melihat melalui celah mana zarah merentasi, corak interferensi hilang dan zarah berperilaku seperti peluru klasik.
Proses di mana superposisi "runtuh" kepada satu keadaan tertentu apabila diukur dipanggil "pengurangan gelombang" dan merupakan antara perkara yang paling banyak diperdebatkan dalam fizik moden. Interpretasi Copenhagen klasik mengatakan zarah tidak mempunyai sifat yang tertentu sebelum diukur โ ia hanya mempunyai kebarangkalian. Hari ini, komputer kuantum mengeksploitasi superposisi ini untuk melakukan pengiraan yang mustahil bagi komputer klasik.