量子力学 - 定義

量子力学は理論物理学の一分野であり、古典力学の法則がもはや適用されない原子・素粒子スケールでの現象の記述を扱う。エネルギー、運動量、角運動量といった粒子のある性質が、量子と呼ばれる離散的な値しか取り得ないという物理量の量子化](/jp/ja/news/library-articles/page/69146/) の概念[に基づいている。

量子力学で中心的な役割を果たすのは、量子系の状態を表す波動関数である。波動関数は、コペンハーゲン解釈に従って、特定の場所と時間に粒子が存在する確率を記述する。この理論の発展がシュレーディンガー方程式の定式化につながった。シュレーディンガー方程式は、時間とともに変化する系の状態を記述するための基本的なツールである。その他の重要な原理は、ハイゼンベルクの不確定性原理と状態の重ね合わせの原理である。

量子力学はまた、電子や光子のような物体が、観測の仕方によって波動と粒子の両方の性質を示すことができるという、量子力学-波動二元性の概念も導入している。量子トンネル、状態のもつれ、量子干渉、デコヒーレンスなど、古典物理学では対応するものがない現象を説明する。

応用面では、量子力学は現代のエレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、量子化学、物性物理学、レーザー技術、量子コンピューティングの基礎となっている。量子力学は、原子や分子の構造、電気伝導性、半導体の特性（）、化学反応のメカニズム（）を理解するのに役立つ。その高度な概念は、量子コンピュータ、量子センサー、量子もつれに基づく安全な通信システムなどの量子システムの設計にも利用されている。

量子力学は、実験的に強い根拠があるものの、測定の本質、決定論、物理的現実の解釈に関連する深い哲学的意味を持つ分野であることに変わりはない。

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