量子(quantum)是現代物理的重要概念。 最早是由德國物理學家M·普朗克在1900年提出的。 他假設黑體輻射中的輻射能量是不連續的, 只能取能量基本單位的整數倍,
後來的研究表明, 不但能量表現出這種不連續的分離化性質, 其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現出這種不連續的量子化現象。 這同以牛頓力學為代表的經典物理有根本的區別。 量子化現象主要表現在微觀物理世界。 描寫微觀物理世界的物理理論是量子力學。
一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位, 則這個物理量是量子化的, 並把最小單位稱為量子。 量子英文名稱量子一詞來自拉丁語quantus, 意為“有多少”, 代表“相當數量的某物質”。 在物理學中常用到量子的概念, 指一個不可分割的基本個體。 例如, “光的量子”(光子)是一定頻率的光的基本能量單位。
通俗地說, 量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。
量子力學規律的無限多種表述形式中的兩種
量子力學是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的結構和性質的基本理論, 是近代物理的基礎理論之一。 20世紀前的經典物理學只適於描述一般宏觀條件下物質的運動, 而對於微觀世界(原子和亞原子世界)和一定條件下的某些宏觀現象則只有在量子力學的基礎上才能說明。 另一方面, 物質屬性及其微觀結構只有在量子力學的基礎上才能得以解釋。 所有涉及物質屬性和微觀結構的問題, 無不以量子力學作為理論基礎。
量子通信的實現基於量子態傳輸. 為便於傳輸, 現有的量子通信實驗一般以光子為量子態載體, 其表現形式即為光子態傳輸. 量子資訊的編碼空間以光偏振為主。