Quantum chaos เป็นคำศัพท์ที่ไม่ใช้เทคนิคเป็นชวเลขทางวิทยาศาสตร์ที่อ้างถึงการใช้ทฤษฎีความโกลาหลเพื่ออธิบายระบบควอนตัม ทฤษฎีความโกลาหลสามารถอธิบายความผิดปกติที่เกิดขึ้นในทุกระบบพลวัตจากมาโครจนถึงระดับจุลภาค ความผิดปกติเหล่านั้นรวมถึงการหมุนรอบในการปฏิวัติของดาวเทียมรอบดาวเคราะห์หรือตำแหน่งที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้ของอิเล็กตรอนในระดับอะตอม ระบบควอนตัมเป็นระบบที่ทำงานในระดับโมเลกุล เมื่อนำคำจำกัดความเหล่านี้มารวมกันความสับสนอลหม่านพยายามที่จะอธิบายความผิดปกติในระบบโมเลกุล
เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าควอนตัมมีอยู่จริงหรือไม่ อะตอมมีแนวโน้มที่จะแสดงรูปแบบคลื่นพลังงานที่คาดการณ์ได้ วัตถุในระดับโมเลกุลดูเหมือนจะไม่แสดงความรู้สึกไวอย่างยิ่งต่อสภาวะเริ่มต้นซึ่งเป็นนิยามดั้งเดิมของความโกลาหลทางกายภาพ แม้แต่ปัญหาบางอย่างที่เกิดขึ้นก็สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีการก่อกวนซึ่งทำให้เกิดการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในระบบที่แสดงพฤติกรรมปกติส่วนใหญ่ที่สามารถอธิบายได้ผ่านฟิสิกส์คลาสสิก
ในขณะที่นักฟิสิกส์บางคนค้นพบศตวรรษที่ 20 แต่เหตุการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลไม่สามารถอธิบายหรือทำนายได้อย่างเพียงพอผ่านแบบจำลองควอนตัมแบบดั้งเดิม ตามโมเดลเหล่านั้นเหตุการณ์ต่าง ๆ เช่นการเคลื่อนไหวของอนุภาคจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งจะต้องใช้พลังงานในปริมาณที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างขึ้น เนื่องจากมีการตรวจพบว่ามีการเคลื่อนไหวของอนุภาคโดยไม่สร้างระดับพลังงานเหล่านั้นนักวิทยาศาสตร์จึงต้องหาวิธีที่แตกต่างในการอธิบายปรากฏการณ์
วิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายก็คือการศึกษาอะตอมของ Rydberg อะตอมของ Rydberg เป็นอะตอมที่ให้พลังงานสูงซึ่งแสดงพฤติกรรมที่ไม่เป็นระเบียบสามารถอธิบายได้ผ่านฟิสิกส์แบบดั้งเดิม จากการศึกษาอะตอมเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าระบบที่เกี่ยวข้องกับความสับสนควอนตัมมีระดับพลังงานที่มีความสัมพันธ์สูง ระดับพลังงานของอนุภาคจะไม่กระจายแบบสุ่มในโมเลกุลคลาสสิก เหตุการณ์ของระบบย่อยหนึ่งมีความสัมพันธ์อย่างแยกไม่ออกกับเหตุการณ์ของระบบย่อยอื่น เป็นผลให้สเปกตรัมพลังงานสามารถใช้อย่างน้อยบางส่วนอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคเหล่านี้
อีกวิธีคือดูสถานการณ์ที่ฟิสิกส์คลาสสิกสามารถอธิบายความผิดปกติในระบบขนาดใหญ่ได้ กลไกเบื้องหลังการโยกเยกในวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเนื่องจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการวัดทางสถิติที่ช่วยอธิบายและทำนายพฤติกรรมของอนุภาคพลังงานต่ำ ในขณะที่รุ่นคลาสสิกในวิชาฟิสิกส์ไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมของระบบโมเลกุลที่วุ่นวายเหล่านี้ได้อย่างน่าสนใจ แต่มันก็น่าสนใจที่ควอนตัมโกลาหลใช้แบบจำลองเหล่านั้นเป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างแบบจำลองใหม่เพื่อทำความเข้าใจระบบเหล่านี้
