Присущее отсутствие точного знания о свойствах квантовой частицы до измерения.Квантовая неопределённость — это фундаментальный предел точности, с которой мы можем знать определённые пары свойств квантовой частицы, такие как положение и импульс, или энергия и время. Это не ограничение наших измерительных приборов, а встроенное свойство природы на квантовом масштабе. До измерения частица не имеет определённого значения этих свойств; вместо этого она существует в суперпозиции возможностей, и акт измерения заставляет проявиться единственному результату.
Вернер Гейзенберг ввёл принцип неопределённости в 1927 году, и вскоре он был математически формализован Эрлом Хессом Кеннардом и Германом Вейлем.
Принцип неопределённости возникает из волновой природы квантовых частиц. Состояние частицы описывается волновой функцией, которая даёт вероятность обнаружения частицы в различных конфигурациях. Такие свойства, как положение и импульс, связаны через анализ Фурье: волновой пакет, сильно локализованный в пространстве, должен быть размазан по импульсам, и наоборот. Произведение неопределённостей этих двух свойств всегда не меньше фиксированной константы (постоянной Планка, делённой на 4π). Это не практическое неудобство, а математическое следствие того, как представляются квантовые состояния.
Квантовая неопределённость используется в квантовой криптографии для гарантии безопасности, а также устанавливает пределы точности измерений в таких технологиях, как атомные часы и детекторы гравитационных волн.
Принцип неопределённости — это не просто про возмущение при измерении; даже в принципе квантовая частица не может одновременно иметь точно определённые положение и импульс, потому что такого состояния просто не существует.
| \sigma_f | переменная | Суммарная неопределённость функции f — неопределённость varies |
| f | переменная | Функция нескольких измеряемых переменных — function varies |
| x_i | переменная | i-я измеряемая переменная — variable varies |
| \sigma_{x_i} | переменная | Неопределённость i-й измеряемой переменной — неопределённость varies |
| \partial f / \partia | оператор | Частная производная f по x_i, показывающая чувствительность f к этой переменной — частная производная |
| \sqrt{} | оператор | Квадратный корень из суммы квадратов членов — квадратный корень |
| \sum_i | оператор | Сумма по всем независимым переменным i — суммирование |
