Un átomo, como cualquier objeto cuántico, puede estar en un estado cúantico asociado con dos o más posiciones a la vez. Este tipo de estado se llama superposición cuántica y su función de onda, es decir, su representación matemática, así lo expresa. A pesar de eso, no es necesario afirmar que el átomo está en dos lugares al mismo tiempo; es la medida la que da realidad al estado cuántico. En ese sentido, cuando se observa la posición del átomo, su estado cuántico se modifica y el átomo aparece localizado en una posición o en otra, nunca en ambas a la vez. Sorprendentemente, tampoco es necesario afirmar que el átomo estaba previamente en un único lugar, pues esto conduce a contradicciones flagrantes. Es por esta razón que los estados superpuestos cuánticamente son llamados estados no-clásicos. Esta localización del átomo, como consecuencia de la medida, sucede con una probabilidad que se calcula a partir de su función de onda con una exactitud que no conoce ninguna otra teoría.