Ква́нтовая когере́нтность, квантовое явление, состоящее в коррелированности, или согласованности, движения микрочастиц, образующих данную физическую систему. Квантовая когерентность обусловлена корпускулярно-волновым дуализмом микрочастиц. Наличие у волны де Бройля не только амплитуды, но и фазы приводит к возможности интерференции состояний и возникновению квантовой когерентности, описываемой понятием когерентного состояния.

Установление квантовой когерентности в веществе проявляется в виде макроскопических квантовых эффектов и имеет характер фазового перехода. Физические механизмы, обеспечивающие квантовую когерентность, весьма разнообразны и включают динамическое взаимодействие частиц, обменное взаимодействие, обусловленное типом симметрии частиц, а также различные внешние воздействия на систему. Для возникновения квантовой когерентности взаимодействие должно иметь характер эффективного притяжения, которое может быть обусловлено не только прямым взаимодействием частиц, но и косвенным, через какое-либо квантовое поле.

Квантовую когерентность в системе ферми-частиц обусловливает их куперовское спаривание (см. Сверхпроводимость). В системе электронов квантовая когерентность обеспечивается их взаимодействием с фононами кристаллической решётки, тогда как в случае нуклонов в атомном ядре квантовая когерентность обусловлена прямым притяжением между нуклонами. Пространственной характеристикой квантовой когерентности является её длина. Для фермионов длина квантовой когерентности (размер куперовской пары) зависит от их массы и обычно значительно превышает среднее расстояние между ними. Для нуклонов она превышает размер атомного ядра, поэтому сверхтекучесть газа куперовских пар в ядре не имеет места.

Квантовая когерентность в системе бозе-частиц приводит к конденсации Бозе – Эйнштейна, возникающей даже при отсутствии какого-либо динамического взаимодействия благодаря обменному потенциалу притяжения. Качественно это связано с тем, что для бозонов (в отличие от фермионов, подчиняющихся принципу Паули) возможно накопление многих частиц в состоянии с наинизшими (в частности, нулевыми) значениями энергии и импульса. Физически это проявляется в том, что вся система бозонов ведёт себя как макроскопический коллектив, или т. н. квантовый конденсат, участвующий в когерентном движении. Экспериментальное подтверждение такого движения даёт течение без трения жидкого гелия в капиллярах.

Состояние квантовой когерентности как в ферми-, так и в бозе-системах может быть разрушено не только хаотическим тепловым движением, но и достаточно интенсивным динамическим или обменным отталкиванием; с последним связана, например, относительная неустойчивость куперовского спаривания в триплетном состоянии. Полное теоретическое описание квантовой когерентности в конденсированных средах весьма сложно, поскольку связано с явлением спонтанного нарушения симметрии (например, в случае сверхтекучести – калибровочной симметрии).

К физическим явлениям, в которых квантовая когерентность играет принципиальную роль, относятся стационарный и нестационарный эффект Джозефсона, квантование магнитного потока, а также установление неоднородного распределения параметра порядка. Например, в жидком гелии и в сверхпроводниках 2-го рода возникают т. н. квантованные вихри, когда дальний порядок в системе отсутствует, но сохраняется ближний порядок, при котором имеют место особенности термодинамического поведения системы.

Кроме пространственной квантовой когерентности, существует временнáя квантовая когерентность, характерная для излучения. Она приводит к резонансным взаимодействиям излучения с веществом, происходящим на временах, меньших времени релаксации двухуровневой или многоуровневой квантовой системы (см. Когерентность света, Сверхизлучение, Фотонное эхо).