Fenomenul superpoziției cuantică este o caracteristică fundamentală a sistemelor cuantice, prin care acestea pot fi în mai multe stări simultan. Cu alte cuvinte, sistemul poate exista într-un set de stări mai degrabă decât într-un singur set. Acest lucru se explică prin interpretarea matematică a funcției de undă, care descrie comportamentul unui obiect cuantic. Funcția de undă a unui sistem cuantic poate fi un amestec liniar de mai multe stări cu probabilități ce pot fi calculate prin matematică. Fenomenul de superpoziție este esențial într-o serie de aplicații, printre care calculatoarele cuantice și criptografia cuantică.