量子系統是指滿足反應堆運行和停堆換料期間人員進入安全殼對環境空氣所要求的條件的系統。在更廣泛的科學和工程領域，量子系統通常指的是遵循量子力學原理的系統。
量子系統的可能狀態是由一箇叫做波函數的數學對象來描述的。在進行測量之前，這些狀態是疊加的；當進行測量時，從所有可能的狀態中選擇一箇狀態；每一種狀態都與測量結果的概率相關聯，它等於與這種狀態相對應的波函數的平方值(玻恩定則)；波函數的完整狀態是不可複製的。當將薛定諤方程應用於粒子對系統時，會產生一種被稱爲糾纏的現象，它被認爲是量子系統的標誌。
量子系統的另一箇重要特性是量子化，這是指微觀粒子的某些屬性（如能量）只能取分立的值，而不是連續的。這種量子化現象意味着微觀粒子的狀態是離散的，而不是連續變化的。例如，原子中的電子只能存在於特定的能級上，這些能級之間的能量差是固定的。當電子吸收或釋放能量時，它會從一箇能級躍遷到另一箇能級，而不是處於兩個能級之間的任何狀態。