Un système physique dont le comportement est décrit par la mécanique quantique, présentant souvent une superposition ou une intrication.Un objet quantique est un système physique, tel qu'un électron, un photon ou un atome, dont le comportement est décrit par la mécanique quantique. Contrairement aux objets classiques, les objets quantiques peuvent exister dans des superpositions d'états—être en plusieurs endroits ou avoir plusieurs propriétés simultanément—jusqu'à ce qu'une mesure soit effectuée, moment où la superposition se réduit à un résultat unique. Ils présentent également l'intrication, où les propriétés de deux ou plusieurs objets deviennent corrélées d'une manière qui défie l'intuition classique, même lorsqu'ils sont séparés par de grandes distances.
Le concept d'objet quantique est apparu au début du XXe siècle avec l'hypothèse des quanta de Max Planck (1900) et le modèle de l'atome de Niels Bohr (1913). Le cadre mathématique complet a été développé par Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger et Paul Dirac dans les années 1920.
Les objets quantiques sont décrits par une fonction d'onde, une fonction mathématique qui encode les probabilités de tous les résultats possibles. La fonction d'onde évolue de manière déterministe selon l'équation de Schrödinger, mais lorsqu'une mesure est effectuée, la fonction d'onde « se réduit » à un état défini, un processus intrinsèquement probabiliste. L'intrication apparaît lorsque deux objets quantiques interagissent et que leurs fonctions d'onde deviennent liées, de sorte que mesurer l'un détermine instantanément l'état de l'autre, quelle que soit la distance—un phénomène qu'Einstein a appelé « action fantomatique à distance ».
Les objets quantiques sont à la base de technologies modernes telles que les transistors, les lasers et les scanners IRM, et sont maintenant exploités pour l'informatique quantique et la cryptographie quantique, qui promettent une puissance de calcul sans précédent et des communications sécurisées.
Un photon unique peut être dans une superposition de deux chemins simultanément, et lorsque ces chemins sont recombinés, il interfère avec lui-même, un phénomène démontré dans la célèbre expérience des fentes de Young.
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