
تهدف كيمياء الكم إلى دفع حدود الكيمياء التقليدية وتوفير معلومات جديدة يمكن استخدامها خاصة في فهم الأنظمة على المستوى المجهري وتصميمها على المستوى الجزيئي.
تحدد مستويات الطاقة والمدارات للإلكترونات الروابط الكيميائية والهندسة الجزيئية. اليوم، توفر أجهزة الكمبيوتر الكمومية مزايا محتملة في الحسابات والمعالجات على المستوى الذري.
المفاهيم الأساسية لكيمياء الكم:
الجسيمات دون الذرية
التكوين الذري
تكوين الجزيئات من الذرات
ازدواجية الموجة والجسيم
وظائف الموجة والكثافة الاحتمالية
معادلة شرودنغر
- التركيب الجزيئي والسندات
التحليل الطيفي
التفاعلات الكيميائية
أجهزة الكمبيوتر الكمومية

تشير الجسيمات دون الذرية إلى الجسيمات الأصغر الموجودة أسفل الذرة. تنقسم الجسيمات دون الذرية الأساسية إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
- الكواركات،
- اللبتونات
- الجسيمات الحاملة
تم وصف هذه الجسيمات في نظرية الفيزياء التي تسمى النموذج القياسي. يتم وصف تفاعلات هذه الجسيمات من خلال مجموعة من المعادلات المعبر عنها رياضياً في النموذج القياسي. النموذج القياسي هو نظرية تستخدم لشرح التفاعلات والقوى والخصائص الفيزيائية بين الجسيمات الأولية.
الكواركات
وهي اللبنات الأساسية للجسيمات التي تسمى الهادرونات، مثل البروتونات والنيوترونات، والتي تشكل النواة الذرية. الكواركات مهمة لأنها اللبنات الأساسية للجسيمات دون الذرية. وقد ساهمت خصائصها وتفاعلاتها في فهم فيزياء الجسيمات الحديثة والنموذج القياسي.
هناك ستة أنواع مختلفة من الكواركات: القمة، والقاع، والغريب، والسحر، والسحر، والأسي. الكواركات هي جزء من عائلة من الجسيمات تسمى الهادرونات، والتي، على عكس الجسيمات الأساسية الأخرى مثل اللبتونات، متماسكة معًا بواسطة القوة النووية الشديدة.
لبتونات
اللبتونات هي عائلة من الجسيمات التي تعد من بين الجسيمات الأساسية وتشارك في القوة الكهرومغناطيسية وتفاعلات القوة النووية الضعيفة.
أنواع الليبتون:
تتكون عائلة اللبتون من ستة أنواع من اللبتون. هذه هي:
إلكترون (e⁻)
نيوترينو الإلكترون (ve)
مون (μ⁻)
نيوترينو مون (νμ)
تاو ليبتون (τ⁻)
نيوترينو تاو (ντ)
الجسيمات الحاملة
الجسيمات الحاملة المسؤولة عن نقل القوى الأساسية هي الفوتون وبوزونات W وZ. ويحمل الفوتون القوة الكهرومغناطيسية، في حين أن بوزونات W وZ مسؤولة عن نقل القوة النووية الضعيفة.
الفوتون (γ):
يحمل القوة الكهرومغناطيسية.
يتوسط التفاعلات الكهرومغناطيسية بين الجسيمات المشحونة كهربائيا.
لا يتفاعل مع الجزيئات المحايدة.
بوزونات W (W⁺، W⁻):
وتشارك في التفاعلات النووية الضعيفة بين الكواركات واللبتونات.
Z بوسون (Z⁰):
وتشارك في التفاعلات النووية الضعيفة بين الكواركات واللبتونات.
جلون (ز):
يحمل اللون القوة بين الكواركات التي تحمل الشحنة.