Квантовые частицы могут находиться в двух местах одновременно до момента наблюдения.

Суперпозиция — ключевое свойство квантовых систем, открытое в начале XX века при развитии квантовой механики. Квантовая частица, например электрон или фотон, может одновременно находиться в нескольких местах пространства или иметь несколько значений физических характеристик — пока её не измерят. Момент измерения «заставляет» частицу выбрать одно конкретное состояние из всех возможных. Это не означает, что частица просто где-то скрывалась: математическое описание показывает, что до измерения она действительно распределена по множеству состояний одновременно. Опыт с котом Шрёдингера, предложенный австрийским физиком Эрвином Шрёдингером в 1935 году, был мыслительным экспериментом для демонстрации парадокса. В запечатанной коробке находятся кот и квантовое устройство, которое с равной вероятностью выпускает или не выпускает яд. По квантовой логике, до открытия коробки кот одновременно живой и мёртвый. Шрёдингер использовал эту абсурдную ситуацию, чтобы показать, что квантовые правила нельзя просто перенести на макроскопические объекты. На самом деле суперпозиция существует только на микроскопическом уровне: атомы, молекулы и более крупные тела всегда находятся в одном определённом состоянии. Суперпозиция лежит в основе квантовых вычислений. Традиционный бит может быть либо 0, либо 1, а квантовый бит (кубит) может одновременно представлять обе возможности, что даёт экспоненциальный рост вычислительной мощности.