Kvanttiteoria on tapa selittää aineen luonne ja sen käyttäytyminen atomi- ja jopa subatomisella tasolla. Läheisesti sukua on kvanttimekaniikka, joka on kuvaus atomista ja subatomisesta aineesta. Teoria olettaa, että kaikki aine koostuu yksittäisistä ja mitattavissa olevista yksiköistä. Sen kehitti vuonna 1900 saksalainen fyysikko Max Planck. Hän esitteli teoriansa German Physical Societyille. Vaikka suuri osa teoriaa herättää edelleen suurta keskustelua ja joitakin kiistoja, on osia, jotka ovat lähes yleisesti hyväksyttyjä saatavilla olevan näytön perusteella.
Kvanttiteoriaa on käytetty yleisessä fiktiossa selittämään monia erilaisia asioita. Suositut televisio -ohjelmat, kuten ”Sliders” ja “Quantum Leap”, ovat herättäneet suurta kiinnostusta. Sillä on jopa rooli Dan Brownin romaanissa ”Enkelit ja demonit” osassa, jossa selitetään antiaineen olemassaolo ja merkitys. Useimmissa tapauksissa tässä ja muissa kaunokirjallisissa teoksissa tarkastellaan yhtä kahdesta suuresta teoriasta, jotka liittyvät luonnon todellisuuteen rakentaakseen tilojaan. Näitä teorioita kutsutaan vastaavasti Kööpenhaminan tulkintaksi ja Monien maailmojen teoriaksi.
Monien maailmojen teoria olettaa, että kun kohde on olemassa missä tahansa tilassa, sen ympärillä oleva maailmankaikkeus muuttuu useiksi rinnakkaisiksi universumeiksi. Rinnakkaisten universumien lukumäärä määräytyy mahdollisten universumien lukumäärän mukaan, jossa kyseinen objekti voi olla olemassa. Tätä lukua on mahdotonta tietää, ainakin sellaisena kuin se on nykyaikaisten tieteellisten välineiden kanssa. Jossain vaiheessa voidaan kehittää välineitä, jotka voivat selkeämmin näyttää kvanttiteorian periaatteet.
Kvanttiteorian Kööpenhaminan tulkinta viittaa siihen, että hiukkasen ei voida olettaa olevan olemassa ennen kuin se on mitattu. Sitten kun se tapahtuu, se on mitä tahansa sen mitataan olevan. Vaikka tämä vaikuttaa yksinkertaiselta ehdotukselta, tämä kvanttiteorian tulkinta osoittaa, että hiukkanen on itse asiassa kaikissa mahdollisissa tiloissa, kunnes se mitataan ja tarkkaillaan.
Tätä kuvataan usein käyttämällä esimerkkiä, joka tunnetaan nimellä Schrodingerin kissa. Jos kissa otetaan hypoteettisessa esimerkissä ja heitetään laatikkoon, on turvallista olettaa, että se on elossa, ainakin tietyn ajan. Jos syanidipullo heitetään tähän laatikkoon, se on saattanut rikkoa ja tappaa kissan. Tai se on saattanut olla vahingoittumaton ja säästynyt kissalta. Niin kauan kuin tätä ei tiedetä, Kvanttiteorian Kööpenhaminan tulkinta olettaisi, että kissa on molemmissa tiloissa eli elävä ja kuollut samanaikaisesti.
Yksi kvanttiteorian suurimmista arvostelijoista on Albert Einstein. Einstein ei voinut olla samaa mieltä siitä, että yksi hiukkanen voisi esiintyä useammassa kuin yhdessä universumissa, kuten monien maailmojen teoriassa ehdotetaan. Fyysikko kuitenkin hyväksyi joitakin teorian näkökohtia. Hän esimerkiksi ymmärsi, että energiaa voi esiintyä mitattavissa olevissa yksiköissä, ja ehdotti, että tämä ei koske vain energiaa, vaan myös säteilyä.