Incertitudinea cuantică, sau mai formal, principiul incertitudinii Heisenberg, este o descoperire în fizica cuantică care afirmă că nu se poate cunoaște simultan atât poziția exactă, cât și impulsul exact al unei singure particule. Principiul incertitudinii oferă, de asemenea, limite de încredere (cantitative) precise din punct de vedere matematic pentru perechile de măsurători. În esență, cu cât doriți să cunoașteți o valoare mai precis, cu atât trebuie să sacrificați mai multă acuratețe în măsurarea celeilalte.
Datorită asocierii sale cu revoluția mecanicii cuantice, incertitudinea cuantică are un loc de durată în cultura populară, unde este adesea interpretată greșit. Incertitudinea cuantică din filme și filme este uneori folosită incorect pentru a se referi la obiecte mari, când într-adevăr se aplică doar particulelor. De asemenea, ideea de incertitudine cuantică este adesea prezentată într-un mod misterios, fără a menționa că conceptul merge mână în mână cu limite cantitative precise de încredere, care nu sunt atât de misterioase.
Noțiunea de incertitudine cuantică a provocat un scandal la începutul secolului al XX-lea, când fizicienii încercau să elaboreze detaliile teoriei cuantice prin interpretări contradictorii. Neils Bohr și mulți alți fizicieni au susținut interpretarea de la Copenhaga, care afirmă că universul este în mod fundamental neclar la cel mai de jos nivel, descris mai degrabă prin distribuții de probabilitate decât prin stări bine definite legate determinist. Werner Heisenberg, care a derivat principiul incertitudinii din structura matematică a teoriei cuantice, a susținut și interpretarea de la Copenhaga. Albert Einstein, însă, nu a făcut-o, spunând celebrul „Dumnezeu nu joacă zaruri”.
Teoria incertitudinii cuantice, în ciuda faptului că este ambalată cu limite de încredere precise din punct de vedere matematic, este într-adevăr destul de misterioasă. Există încă dezacorduri în comunitatea fizicii cu privire la faptul dacă interpretarea de la Copenhaga decurge inevitabil din certitudinea cuantică. Alternativa contemporană la interpretarea de la Copenhaga este interpretarea „Multe lumi” a mecanicii cuantice, care susține că realitatea este de fapt deterministă.
În contextul marelui succes al mecanicii newtoniene cu mai bine de un secol înainte, fizicienii au fost foarte reticenți în a renunța la teoriile deterministe fără dovezi incredibil de convingătoare. Așa că au încercat să vină cu teorii „variabile ascunse”, care au încercat să explice incertitudinea cuantică ca o proprietate de nivel înalt care reiese din interacțiuni deterministe mai fundamentale. Cu toate acestea, o descoperire numită inegalitatea lui Bell a constatat că teoriile variabilelor ascunse locale nu pot fi folosite pentru a descrie incertitudinea cuantică fără a postula corelații mai rapide decât lumina între toate particulele din univers. Cu toate acestea, teoriile variabilelor ascunse non-locale sunt încă propuse pentru a explica o fundație deterministă din spatele incertitudinii cuantice.