Что понимают под суперпозицией в квантовой физике?

Суперпозиция в квантовой физике - это способность частицы (например, электрона или фотона) находиться одновременно во всех возможных квантовых состояниях, пока её не измерят. В привычном мире мы привыкли к тому, что предмет располагается в конкретном одном месте: либо здесь, либо там. Лампочка либо горит, либо выключена. В квантовом же мире частица может быть "и здесь, и там одновременно", может испытать радиоактивный распад или не испытать его - это и есть суперпозиция, то есть наложение двух или более состояний друг на друга.
Самый известный мысленный пример - это кот Шрёдингера. Абстрактного кота сажают в ящик с механизмом, который связан с радиоактивным веществом так, что это вещество при распаде приводит к разбиванию колбы с ядом и попаданию яда в ящик, где находится абстрактный кот. Радиоактивный распад имеет квантовую природу, поэтому с равной вероятностью он может разбить колбу с ядом или не разбить, а кот, с точки зрения квантовой физики, считается одновременно и живым, и мёртвым, пока мы не заглянем внутрь и не убедимся в его состоянии. Говорят, что кот находится в квантовой суперпозиции состояний "жив" и "мёртв", пока мы на него не посмотрим.
В мире элементарных частиц квантовой суперпозицией обладают, например, электроны. Спин электрона (внутренняя характеристика, которую можно упрощенно представить как направление вращения электрона вокруг собственной оси) может принимать как значение "вниз", так и значение "вверх". В обычном состоянии (когда с электроном не взаимодействуют) его спин принимает одновременно оба значения (как будто электрон вращается одновременно в двух противоположных направлениях), но при измерении спина электрон случайным образом принимает лишь одно из этих значений.
Именно на принципе суперпозиции работают квантовые компьютеры. В отличие от обычного бита, который может быть только 0 или 1, квантовый бит (кубит) может находиться в суперпозиции 0 и 1 одновременно (например, электрон и его спин), что позволяет выполнять огромное количество вычислений параллельно.