Mecânica quântica é a área da física mais estranha e mais bem-sucedida já desenvolvida pelo ser humano. Suas previsões foram confirmadas com precisão extraordinária em milhares de experimentos, mas suas implicações filosóficas ainda confundem físicos e filósofos. Um dos princípios mais estranhos é a superposição quântica.
No mundo clássico que conhecemos, os objetos sempre estão em um estado específico — uma moeda é cara ou coroa, não ambas ao mesmo tempo. No entanto, no mundo quântico, partículas como elétrons podem existir em superposição de estados — uma combinação matemática de dois ou mais estados diferentes ao mesmo tempo. Os elétrons podem estar em superposição de 'giro para cima' e 'giro para baixo' simultaneamente.
O famoso experimento das duas fendas demonstra isso visualmente. Quando elétrons ou fótons são disparados individualmente através de duas fendas, um padrão de interferência ondulatória é formado na parede atrás — o que significa que cada partícula efetivamente atravessa ambas as fendas ao mesmo tempo em um estado de superposição. No entanto, quando sensores são colocados para ver por qual fenda a partícula passa, o padrão de interferência desaparece e a partícula se comporta como uma bala clássica.
O processo pelo qual a superposição 'colapsa' para um estado específico quando medida é chamado de 'colapso da onda' e é uma das coisas mais debatidas na física moderna. A interpretação clássica de Copenhagen afirma que as partículas não têm propriedades específicas antes de serem medidas — elas apenas têm probabilidades. Hoje, os computadores quânticos exploram essa superposição para realizar cálculos impossíveis para os computadores clássicos.