اصول دوازدهگانه جهان کوانتم عبارتند از (اصل کوانتیده بودن) - (اصل دوگانگی موج–ذره) - (اصل درهمتنیدگی کوانتومی) - (اصل عدم قطعیت هایزنبرگ) -( اصل تونل زنی کوانتمی ) -( اصل فروکاهش تابع موج) -( اصل طرد پاولی) -( اصل برهمنهی )-( اصل تکامل واحدی و معادلهٔ شرودینگر )-( اصل تفسیر احتمالاتی) - (اصل اسپین و تقارن ) - (اصل عدم کپیبرداری )
1. اصل کوانتیده بودن (Quantization) برخی کمیتها مثل انرژی، تکانهٔ زاویهای و … فقط میتوانند مقادیر گسسته داشته باشند، نه هر مقدار پیوستهای.کوانتش یعنی «ذرهذره بودنِ طبیعت». جهان در مقیاسهای بسیار کوچک، برخلاف ظاهر نرم و پیوستهاش، از قطعات یا بستههای مجزایی ساخته شده است که اجازه نمیدهد همه چیز هر مقداری را به خود بگیرد.
2. اصل دوگانگی موج–ذره (Wave‑Particle Duality) همهٔ ذرات (مثل الکترون، فوتون) هم خصوصیات موجی دارند هم ذرهای.
3. اصل درهمتنیدگی کوانتومی (Quantum Entanglement) حالت ذرات میتواند بهگونهای به هم وابسته باشد که اندازهگیری یکی فوراً وضعیت دیگری را تعیین کند، حتی اگر از هم دور باشند.
4. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ (Uncertainty Principle) نمیتوان همزمان یک جفت متغیر مکمل مثل مکان)و (تکانه) را با دقت دلخواه اندازهگیری کرد .
5 . اصل تونل زنی کوانتمی (Quantum Tunneling) تونلزنی کوانتمی یعنی احتمال عبور یک ذره از یک مانع انرژی، بدون اینکه انرژی کافی برای بالا رفتن از آن را داشته باشد. این پدیده به دلیل طبیعت موجی ذرات کوانتمی رخ میدهد و بدون آن، نه حیات در زمین ممکن بود و نه بسیاری از تکنولوژیهای مدرن امروزی.
6. اصل فروکاهش تابع موج (Wavefunction Collapse) قبل از اندازهگیری، سیستم در حالت برهمنهی توصیف میشود. و هنگام اندازهگیری، تابع موج به یکی از نتایج ممکن فرو میریزد.
7. اصل طرد پاولی (Pauli Exclusion Principle) هیچ دو فرمیونی (مثل دو الکترون) نمیتوانند دقیقاً در یک حالت کوانتومی یکسان باشند.
8. اصل برهمنهی (Superposition Principle) یک سیستم کوانتومی میتواند همزمان در چند حالت مختلف باشد تا زمانی که اندازهگیری انجام شود.
9. اصل تکامل واحدی و معادلهٔ شرودینگر (Unitary Evolution) وقتی اندازهگیری انجام نشود، حالت کوانتومی طبق معادلهٔ شرودینگر بهطور قطعی و واحدی تحول مییابد: اصل تفسیر احتمالاتی .
10. این یعنی اگر سیستم را رها کنیم و اندازهگیری نکنیم:حالت آن بهصورت پیوسته و قانونمند تغییر میکند و تکامل آن کاملاً قابل پیشبینی است،اما خودِ نتیجهٔ یک اندازهگیری همچنان احتمالاتی است. ( تکامل بین اندازهگیریها = واحدی و قطعی) ولی (نتیجهٔ اندازهگیری = احتمالاتی) .
11. اصل اسپین و تقارن (Spin & Symmetry) اسپین یک تکانهٔ زاویهای ذاتی است؛ یعنی ذره بدون اینکه واقعاً دور خودش بچرخد، انگار یک نوع «چرخش درونی» دارد. مثلاً: (الکترون: اسپین 1/2) و (فوتون: اسپین 1 / 1) . اسپین یکی از ویژگیهای بنیادین ذره است، مثل جرم و بار.برای بعضی ذرات مثل الکترون، اگر سیستم را یک بار کامل 360 بچرخانیم، تابع موج ممکن است فقط با یک علامت منفی برگردد. و برای برگشت کامل به حالت اولیه، باید آن را 720∘بچرخانیم. و این یکی از عجیبترین ویژگیهای اسپین نیمهصحیح است. به خاطر اسپین نیمهصحیحِ الکترونها: الکترونها نمیتوانند همه در یک حالت جمع شوند، بنابراین لایهها و ترازهای الکترونی در اتم شکل میگیرند، و این همان چیزی است که ساختار جدول تناوبی و پایداری ماده را ممکن میکند و بطور خلاصه : اسپین: تکانهٔ زاویهای ذاتی ذرات و تقارن: ویژگی بنیادی قوانین فیزیک که تعیینکنندهٔ پایستگیها و رفتار ذرات است و ارتباطشان: نوع اسپین ذره از ساختار تقارنی طبیعت میآید و روی رفتار آماری، حالتهای مجاز، و ساختار ماده اثر میگذارد .
12.اصل عدم کپیبرداری (No-Cloning Theorem) غیرممکن است بتوان یک کپی کامل و دقیق از یک حالت کوانتومیِ مجهول تهیه کرد.توضیح به زبان ساده: در دنیای کلاسیک، کپی کردن بسیار ساده است. شما میتوانید یک فایل کامپیوتری را بارها کپی کنید بدون اینکه اصل فایل تغییری کند. اما در دنیای کوانتوم، اگر شما یک ذره داشته باشید که در یک حالت «برهمنهی» (مثلاً ترکیبی از دو حالت) است، هیچ دستگاه یا فرآیند فیزیکی وجود ندارد که بتواند آن حالتِ دقیق را روی یک ذره دیگر کپی کند
