Дискретная, неделимая единица энергии или материи, лежащая в основе квантовой механики.Квант — это наименьшее дискретное количество любого физического свойства, участвующего во взаимодействии, такого как энергия или момент импульса. Это понятие является краеугольным камнем квантовой механики, которая описывает поведение вещества и света на атомном и субатомном уровнях. В отличие от классической физики, где величины могут изменяться непрерывно, квантовая теория утверждает, что некоторые свойства существуют только в виде целых кратных фундаментальной единицы — например, энергия фотона пропорциональна его частоте, причём коэффициент пропорциональности равен постоянной Планка.
Это понятие было введено Максом Планком в 1900 году для объяснения спектра излучения абсолютно чёрного тела, а позже расширено Альбертом Эйнштейном в 1905 году для объяснения фотоэлектрического эффекта, за что Эйнштейн получил Нобелевскую премию в 1921 году.
На практике это означает, что когда система меняет состояние, она делает это, поглощая или испуская квант — «порцию» энергии. Например, электрон в атоме может занимать только определённые энергетические уровни; он переходит между ними, поглощая или испуская фотон, энергия которого точно соответствует разности. Такое квантование приводит к дискретным спектральным линиям, наблюдаемым в атомных спектрах испускания и поглощения, и лежит в основе таких явлений, как фотоэлектрический эффект и стабильность атомов.
Квантование используется в таких технологиях, как лазеры, где электроны стимулируются к испусканию фотонов определённой энергии, и в полупроводниках, где дискретные энергетические зоны управляют электронным поведением.
Слово «квант» происходит из латыни и означает «сколько» или «количество»; Планк выбрал его, чтобы подчеркнуть неделимую природу обмена энергией.
