Kosmologi kuantum adalah cabang fisika teoretis yang mencoba memahami alam semesta dalam skala kuantum, bukan klasik. Meskipun pada awalnya mungkin tampak tidak masuk akal untuk menggambarkan sesuatu yang secara fundamental sebesar alam semesta melalui cabang fisika yang biasanya berfokus pada dunia mikroskopis, kosmologi kuantum sebenarnya dapat membantu menjelaskan pertanyaan utama yang terletak di jantung pemahaman alam semesta. Salah satu tujuan utama kosmologi kuantum adalah untuk menjelaskan keadaan alam semesta pada saat Big Bang, karena banyak sifat alam semesta dapat dijelaskan jika asal-usul sistemnya dipahami.
Untuk memahami kosmologi kuantum, pertama-tama penting untuk memiliki pemahaman dasar fisika kuantum. Sementara fisika klasik mempertimbangkan alam benda yang lebih besar, seperti planet, benda padat, dan apa pun yang dapat dilihat dengan mata telanjang, mekanika kuantum berurusan dengan alam partikel dan gelombang atom dan subatom. Dalam banyak kasus, objek pada skala kuantum berperilaku menurut aturan yang tampaknya sama sekali berbeda dengan objek makroskopik. Namun demikian, beberapa fisikawan percaya bahwa perilaku objek yang lebih besar sesuai dengan aturan mekanika kuantum; sehingga benda-benda besar, seperti alam semesta, mungkin lebih baik dipahami jika mereka dapat dijelaskan pada tingkat kuantum.
Bidang utama penyelidikan dalam kosmologi kuantum adalah perilaku dan keadaan alam semesta setelah Big Bang. Karena pertanyaan terkait asal usul tidak dapat dijawab melalui pengamatan, cara umum untuk mengembangkan teori adalah dengan melihat keadaan alam semesta saat ini, kemudian mengekstrapolasi mundur ke Big Bang untuk menemukan bagaimana proses itu dimulai. Idealnya, pengetahuan tentang asal usul alam semesta yang dikumpulkan melalui kosmologi kuantum pada akhirnya akan memungkinkan para ilmuwan untuk memprediksi, dengan tingkat probabilitas yang tinggi, masa depan alam semesta.
Beberapa fisikawan telah memeluk kosmologi kuantum karena memungkinkan jalan di sekitar masalah besar yang diciptakan dengan memeriksa asal-usul alam semesta dengan fisika umum. Menurut Stephen Hawking, antara lain, alam semesta kemungkinan dimulai sebagai singularitas, di mana hukum fisika umum diketahui runtuh. Untuk memiliki harapan untuk memahami secara akurat kondisi setelah Big Bang, fisika kuantum mungkin lebih disukai karena tidak diketahui mengalami kerusakan serupa di dekat singularitas.
Kosmologi kuantum adalah cabang fisika teoretis yang relatif baru, hanya berasal dari pertengahan abad ke-20. Sebagai bidang baru, secara alami mencakup lebih banyak pertanyaan daripada jawaban tentang asal-usul dan perilaku alam semesta. Namun demikian, bidang yang menarik ini telah menarik beberapa pemikir paling cerdas dalam fisika, dan tampaknya siap untuk memungkinkan penemuan-penemuan signifikan di abad-abad mendatang.