量子热学是现代数学学中研究微观世界的基本理论之一。它的研究背景始于从19世纪晚期开始的一系列化学现象，比如光电效应和射线的散射，这种现象难以被精典数学学所解释。20世纪初，化学学家们开始意识到，这种现象须要用一种新的理论来描述和解释，即量子热学。随着量子热学的发展大学物理量子物理论文，人们不断降低对微观世界的理解和认识，同时也逐渐扩充了其在其他领域的应用。
量子热学的基本原理是由一系列基本假定和公理组成的理论体系，其核心是波函数和量子态。波函数是拿来描述量子系统状态的物理工具，量子态则是包含波函数和其他信息的完整描述。不确定性原理强调，个别数学量的检测结果不仅仅是受限于仪器的精度，而是受限于数学规律的本身，其检测结果的精度关于这种化学量存在一定的限制。检测理论则给出了怎样估算和预检测子系统的检测结果的方式。可观测量和算符则用于描述量子化学中可检测的化学量及其对应的运算。
量子热学的应用和重要性彰显在以下方面：原子和分子的结构、稳定性和物理键、材料科学、通信技术和加密技术等。在原子和分子结构研究方面，量子热学提供了解决复杂结构和动力学问题的理论基础。比如，通过使用量子力学，科学家们就能确切描述基本元素之间的物理反应、反应动热学、电子云的分布等。再者，量子热学还用于剖析分子的震动、旋转、运动和能量分布。在材料科学领域，量子热学为科学家们提供了深入理解材料化学和物理的方式。它除了可以帮助人们预测材料的性质和行为，还可以提供材料设计和合成方案。最后，在通讯技术和加密技术方面，量子力学已成为未来发展的重要方向。量子密码可提供既不可逆转的私密和公开的信息传递。这种应用说明了量子热学在现代科学和技术领域中的重要性，这也是为何现今越来越多的人工智能科学家和工程师选择量子计算机和其他量子技术作为研究方向的诱因。
在精典化学学中，自然界的所有现象都可以用精典的牛顿热学多项式或则麦克斯韦多项式来描述。但随着科学的进步和技术的发展大学物理量子物理论文，一些特殊的现象和问题未能被精典化学学解释和解决，这时侯就须要量子热学来解释这种困局。相比于精典化学学，量子热学具有波动-粒子二象性、不确定性原理等特殊的特点。同时，量子热学在好多科学领域具有赶超精典化学学的应用价值。为此，量子热学对于我们认识自然界和解决一些特殊问题具有重要的作用。