Η κβαντική κοσμολογία είναι ένας κλάδος της θεωρητικής φυσικής που προσπαθεί να κατανοήσει το σύμπαν σε κβαντική και όχι κλασική κλίμακα. Αν και αρχικά μπορεί να φαίνεται παράλογο να περιγράψουμε κάτι τόσο θεμελιωδώς μεγάλο όσο το σύμπαν μέσω ενός κλάδου της φυσικής που συνήθως επικεντρώνεται στον κόσμο του μικροσκοπικού, η κβαντική κοσμολογία μπορεί στην πραγματικότητα να βοηθήσει στην εξήγηση των βασικών ερωτημάτων που βρίσκονται στο επίκεντρο της κατανόησης του σύμπαντος. Ένας από τους πρωταρχικούς στόχους της κβαντικής κοσμολογίας είναι να εξηγήσει την κατάσταση του σύμπαντος τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, καθώς πολλές ιδιότητες του σύμπαντος μπορούν να εξηγηθούν εάν γίνουν κατανοητές οι απαρχές του συστήματος.
Για να κατανοήσουμε την κβαντική κοσμολογία, είναι πρώτα σημαντικό να έχουμε μια βασική κατανόηση της κβαντικής φυσικής. Ενώ η κλασική φυσική εξετάζει το βασίλειο των μεγαλύτερων αντικειμένων, όπως οι πλανήτες, τα στερεά αντικείμενα και οτιδήποτε μπορεί να δει κανείς με γυμνό μάτι, η κβαντομηχανική ασχολείται με το βασίλειο των ατομικών και υποατομικών σωματιδίων και κυμάτων. Σε πολλές περιπτώσεις, τα αντικείμενα σε κβαντική κλίμακα συμπεριφέρονται σύμφωνα με κανόνες που φαίνονται εντελώς διαφορετικοί από εκείνους για τα μακροσκοπικά αντικείμενα. Ωστόσο, ορισμένοι φυσικοί πιστεύουν ότι η συμπεριφορά μεγαλύτερων αντικειμένων αντιστοιχεί στους κανόνες της κβαντικής μηχανικής. Έτσι τα μεγάλα σώματα, όπως το σύμπαν, μπορούν να γίνουν καλύτερα κατανοητά εάν μπορούν να περιγραφούν σε κβαντικό επίπεδο.
Ο βασικός τομέας έρευνας στην κβαντική κοσμολογία είναι η συμπεριφορά και η κατάσταση του σύμπαντος αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Δεδομένου ότι τα ερωτήματα που σχετίζονται με την προέλευση δεν μπορούν να απαντηθούν μέσω της παρατήρησης, ο γενικός τρόπος ανάπτυξης θεωριών είναι να κοιτάξουμε την τρέχουσα κατάσταση του σύμπαντος και μετά να προχωρήσουμε προς τα πίσω στη Μεγάλη Έκρηξη για να ανακαλύψουμε πώς ξεκίνησε η διαδικασία. Στην ιδανική περίπτωση, η γνώση της προέλευσης του σύμπαντος που συγκεντρώθηκε μέσω της κβαντικής κοσμολογίας θα επιτρέψει τελικά στους επιστήμονες να προβλέψουν, με μεγάλη πιθανότητα, το μέλλον του σύμπαντος.
Μερικοί φυσικοί έχουν ασπαστεί την κβαντική κοσμολογία επειδή επιτρέπει μια διαδρομή γύρω από το τεράστιο πρόβλημα που δημιουργήθηκε από την εξέταση της προέλευσης του σύμπαντος με τη γενική φυσική. Σύμφωνα με τον Stephen Hawking, μεταξύ άλλων, το σύμπαν πιθανότατα ξεκίνησε ως μια μοναδικότητα, γύρω από την οποία είναι γνωστό ότι καταρρέουν οι νόμοι της γενικής φυσικής. Για να έχουμε την ελπίδα να κατανοήσουμε με ακρίβεια τις συνθήκες μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η κβαντική φυσική μπορεί να είναι προτιμότερη επειδή δεν είναι γνωστό ότι υπόκειται σε παρόμοια κατανομή κοντά σε μια ιδιομορφία.
Η κβαντική κοσμολογία είναι ένας σχετικά νέος κλάδος της θεωρητικής φυσικής, που χρονολογείται μόλις στα μέσα του 20ου αιώνα. Ως τέτοιο νέο πεδίο, περιλαμβάνει φυσικά πολύ περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις σχετικά με την προέλευση και τη συμπεριφορά του σύμπαντος. Ωστόσο, αυτό το συναρπαστικό πεδίο έχει προσελκύσει μερικά από τα λαμπρότερα μυαλά της φυσικής και φαίνεται έτοιμο να επιτρέψει σημαντικές ανακαλύψεις στους επόμενους αιώνες.