فیزیک کوانتومی شاخه‌ای از علم فیزیک است که به مطالعه رفتار ذرات بسیار کوچک مانند الکترون‌ها و فوتون‌ها می‌پردازد. این نظریه نشان می‌دهد که در مقیاس‌های میکروسکوپی، قوانین کلاسیک فیزیک دیگر به درستی عمل نمی‌کنند و رفتار ذرات می‌تواند به صورت تصادفی و غیرقابل پیش‌بینی باشد. یکی از مفاهیم کلیدی در فیزیک کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که بیان می‌کند نمی‌توان همزمان موقعیت و سرعت یک ذره را با دقت کامل اندازه‌گیری کرد. این نظریه همچنین به توضیح پدیده‌هایی مانند تداخل و هم‌پوشانی می‌پردازد که در دنیای میکروسکوپی مشاهده می‌شوند.