Phénomènes physiques décrits par la mécanique quantique, impliquant souvent des états d'énergie discrets.Les phénomènes quantiques sont des effets physiques qui découlent de la mécanique quantique, la théorie décrivant la nature aux échelles atomique et subatomique. Contrairement à la physique classique, où des grandeurs comme l'énergie et la quantité de mouvement varient de manière continue, les systèmes quantiques présentent souvent des valeurs discrètes — par exemple, les électrons dans un atome occupent des niveaux d'énergie spécifiques, et non une gamme continue. D'autres phénomènes caractéristiques incluent la superposition, où une particule existe dans plusieurs états à la fois, et l'intrication, où des particules restent corrélées à distance.
Les fondations ont été posées au début du XXe siècle par Max Planck (1900), Albert Einstein (1905) et Niels Bohr (1913), avec le cadre mathématique complet développé par Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger et d'autres au milieu des années 1920.
La mécanique quantique remplace les trajectoires déterministes par des ondes de probabilité. L'état d'une particule est décrit par une fonction d'onde, et les grandeurs observables correspondent à des opérateurs dont les valeurs propres sont les résultats de mesure possibles. Lorsqu'une mesure est effectuée, la fonction d'onde se réduit à l'un de ces résultats discrets. La discrétion des niveaux d'énergie provient des conditions aux limites imposées à la fonction d'onde, comme celles qui confinent un électron dans un atome.
Les phénomènes quantiques sous-tendent l'électronique moderne, les lasers, les scanners IRM, et sont à la base des ordinateurs quantiques et de la cryptographie quantique en développement.
Einstein a qualifié l'intrication quantique d'« action fantomatique à distance », mais elle a été confirmée expérimentalement et est désormais utilisée dans les communications sécurisées.