מכניקת הקוונטים היא תורה פיזיקלית שמתארת את התנהגות הטבע בקנה מידה זעיר ביותר. כלומר, את עולם החלקיקים. בשלושת העשורים הראשונים של המאה ה-20 פיזיקאים ישמו אותה בעיקר על אטומים ומולקולות. הם הבינו כי כל מערכת פיזיקלית קטנה – למשל כזו המורכבת מחלקיקי אטומים – תהיה כפופה למכניקת הקוונטים. אך כיום אנו יודעים שקיימות מערכות פיזיקליות גדולות פי 100,000 מחלקיקי אטומים שמצייתות לחוקים של מכניקת הקוונטים, כגון התקנים אלקטרוניים במחשבים קוונטיים. עולם המחשוב הקוונטי העתידי מתכוון לנצל תכונות קוונטיות ייחודיות (כגון סופרפוזיציה – מצב שבו חומרים יכולים בו-זמנית להיות מוליכי חשמל או מבודדים) לשיפור משמעותי של כוח החישוב. כך למשל, מחשב קוונטי יוכל לבחון מיליארדי אפשרויות בשנייה. למכניקת הקוונטים חוקים מתמטיים ברורים ולכן היא מדייקת בניבויים שלה במכלול התופעות שהיא מתארת (כגון התפרקות חלקיקים לשני חלקים ויותר) וחוקרים יודעים ליישם אותה בניסויים רבים. אך היא גם מבלבלת וקשה מאוד לפרשה, שכן מערכות קוונטיות (כגון אטומים וקרני אור) מתנהגות באופן בלתי צפוי. לדוגמה, מערכת קוונטית אחת יכולה להשפיע ממרחקים על מערכת קוונטית אחרת. לא בכדי אלברט איינשטיין, אשר היה ממגלי מכניקת הקוונטים, נשאר ביקורתי כלפיה עד סוף ימיו. במחקר זה, מתוקף היותי תיאורטיקן בתחום הפיזיקה הקוונטית, ניסיתי לפענח את מכניקת הקוונטים ולהבין מדוע היא מבלבלת. הסקתי כי קיימים שלושה גורמי מפתח שעשויים לגרום לכך – גורם ראשון: חוקרים עדיין לא זיהו את כל "התוכן הפיזיקלי" – חלקיקים בעלי תכונות נפרדות; לאחרונה התגלה כי תכונות של חלקיקים מסוימים לא חייבות להיות חלק מהם, מהמסה שלהם, אלא יכולות להתנודד (בדומה לחיוך של החתול המפורסם מ"אליס בארץ הפלאות"). כך למשל, תכונות (כגון סיבוב) של חומרים מסוימים נפרדות מהמסה שלהם ולכן קשה להבין איך הם מורכבים. גורם שני: האקסיומות של מכניקת הקוונטים, ההנחות שמהן גוזרים אותה, אינן מובנות די הצורך; הן דומות יותר למשפטים מתמטיים (הסתברויות) מאשר לקביעות פיזיקליות (כגון גודל וכיוון של חלקיקים). גורם שלישי: אי-הבנת הזמן במכניקת הקוונטים. אנו רגילים לחשוב שהזמן רץ קדימה, אך בתהליכים המיקרוסקופיים של הפיזיקה הקוונטית הוא מתעתע בנו. כך למשל תופעות קוונטיות כגון התנגשות בין שני חלקיקים נראות פחות או יותר אותו דבר לפני התרחשותן ואחריה. זאת לעומת תהליכים פיזיקליים גדולים, כאלו שעשויים להתרחש בחיי היומיום (כגון נפילה של כוס זכוכית והתנפצותה), שבהם לזמן יש כיוון ברור. אני תקווה כי גילוי שלושת גורמים אלו יסייע לפענח תופעות קוונטיות קשות לפיצוח.