La teoría cuántica es una forma de explicar la naturaleza de la materia y cómo se comporta a nivel atómico e incluso subatómico. Estrechamente relacionada está la mecánica cuántica, que es una descripción de la materia en los niveles atómico y subatómico. La teoría postula que toda la materia está formada por unidades individuales y cuantificables. Fue desarrollado en 1900 por el físico alemán Max Planck. Presentó su teoría a la Sociedad Alemana de Física. Si bien gran parte de la teoría continúa provocando un gran debate y cierta controversia, hay partes que son aceptadas casi universalmente según la evidencia disponible.
La teoría cuántica se ha utilizado en la ficción popular para explicar muchas cosas diferentes. Los programas de televisión populares como «Sliders» y «Quantum Leap» han generado un interés masivo. Incluso juega un papel en la novela de Dan Brown «Ángeles y demonios» durante una parte que explica la existencia y el significado de la antimateria. En la mayoría de los casos, esta y otras obras de ficción analizan una de las dos principales teorías relacionadas con la realidad del mundo natural para construir sus premisas. Estas teorías se denominan respectivamente Interpretación de Copenhague y Teoría de muchos mundos.
La teoría de muchos mundos postula que una vez que un objeto existe en cualquier estado, el universo alrededor de ese objeto se transforma en varios universos paralelos. El número de universos paralelos está determinado por el número de universos posibles, en los que es posible que exista ese objeto. Este número es imposible de saber, al menos tal como está ahora con los instrumentos científicos modernos. En algún momento, se pueden desarrollar instrumentos que puedan mostrar de manera más explícita los principios de la teoría cuántica.
La Interpretación de Copenhague de la teoría cuántica sugiere que no se puede asumir que una partícula existe hasta que se mide. Entonces, una vez que eso ocurre, es lo que sea que se mida. Si bien esto parece una sugerencia sencilla, esta interpretación de la teoría cuántica indica que una partícula está realmente en todos los estados posibles hasta que se mide y se observa específicamente.
Esto a menudo se ilustra con un ejemplo conocido como el gato de Schrodinger. Si un gato, en un ejemplo hipotético, es tomado y arrojado a una caja, es seguro asumir que está vivo, al menos durante un cierto período de tiempo. Si se arroja un frasco de cianuro en esa caja, es posible que se haya roto y haya matado al gato. O puede que no haya sufrido daños y se haya salvado al gato. Mientras se desconozca esto, la Interpretación de Copenhague de la teoría cuántica postularía que el gato está en ambos estados, es decir, vivo y muerto, al mismo tiempo.
Uno de los mayores críticos de la teoría cuántica es Albert Einstein. Einstein no podía estar de acuerdo en que una sola partícula pudiera existir en más de un universo, como sugiere la teoría de muchos mundos. El físico, sin embargo, aceptó algunos aspectos de la teoría. Por ejemplo, entendió que la energía podía existir en unidades cuantificables y sugirió que esto era cierto no solo para la energía, sino también para la radiación.