Kvanttifluktuaatio
Kvanttifluktuaatio eli tyhjiöenergia on hiukkasten syntymistä tyhjiössä. Vuonna 1927 fyysikko Werner Heisenberg kehitti epätarkkuusperiaatteen, jonka mukaan hiukkasen liikettä ja sijaintia ei voida mitata äärettömän tarkasti samanaikaisesti. Myöhemmin on todettu, että periaatetta voidaan soveltaa myös aikaan ja energiaan. Siten voi olla mahdollista, että tyhjä tila sisältää energiaa jossain muodossa.
Kvanttimekaniikka
Kvanttimekaniikka on fysiikan perusteoria, joka kuvaa tapahtumia atomaarisessa mittakaavassa, jossa klassinen mekaniikka ei päde. Toisaalta kvanttimekaniikka sisältää myös klassisen mekaniikan rajatapauksena. Kyseessä on todennäköisyyteen pohjautuva luonnon perusteoria, joka hylkää klassisen mekaniikan deterministisen maailmankuvan. On erityisesti huomattava, että kvanttimekaniikka tarjoaa vain joukon matemaattisia laskusääntöjä tilastollisten ennustusten tekemiseen, eikä sinällään anna vastausta siihen miksi luonto käyttäytyy kuten sen on havaittu käyttäytyvän. Todellisuutta erittäin hyvin kuvaavan kvanttimekaniikan tieteenfilosofinen tulkinta on siis edelleen avoin kysymys. Kvanttimekaniikka toimii usean muun tieteenalan perustana, kuten nanoteknologia, kvanttikemia, hiukkasfysiikka, tiiviin aineen fysiikka, laskennallinen biologia tai elektroniikka. Kvanttimekaniikka itsessään on yleisemmän kvanttifysiikan osa-alue, johon taas kuuluu esimerkiksi kvanttikenttäteoria, kvanttistatistiikka tai kvanttigravitaatio.