Kvantkosmologi är en gren av teoretisk fysik som försöker förstå universum i kvant, snarare än klassisk, skala. Även om det från början kan tyckas absurt att beskriva något så fundamentalt stort som universum genom en gren av fysiken som vanligtvis fokuserar på det mikroskopiska världen, kan kvantkosmologin faktiskt hjälpa till att förklara de stora frågorna som ligger i hjärtat av att förstå universum. Ett av de primära syftena med kvantkosmologi är att förklara universums tillstånd vid tiden för Big Bang, eftersom många egenskaper hos universum kan förklaras om systemets ursprung förstås.
För att förstå kvantkosmologi är det först avgörande att ha ett grundläggande grepp om kvantfysik. Medan klassisk fysik betraktar riket av större objekt, såsom planeter, fasta objekt och allt som kan ses med blotta ögat, handlar kvantmekaniken om riket av atomära och subatomära partiklar och vågor. I många fall beter sig objekt på en kvantskala enligt regler som verkar helt annorlunda än för makroskopiska objekt. Ändå tror vissa fysiker att beteendet hos större föremål motsvarar kvantmekanikens regler; sålunda kan stora kroppar, såsom universum, förstås bättre om de kan beskrivas på kvantnivå.
Det viktigaste området för undersökningar inom kvantkosmologi är universums beteende och tillstånd precis efter Big Bang. Eftersom ursprungsrelaterade frågor inte kan besvaras genom observation, är det allmänna sättet att utveckla teorier genom att titta på universums nuvarande tillstånd och sedan extrapolera bakåt till Big Bang för att upptäcka hur processen startade. Idealt sett kommer kunskap om universums ursprung som samlats in genom kvantkosmologi så småningom att tillåta forskare att förutsäga, med en hög grad av sannolikhet, universums framtid.
Vissa fysiker har anammat kvantkosmologin eftersom den tillåter en väg runt det enorma problem som skapas genom att undersöka universums ursprung med allmän fysik. Enligt bland andra Stephen Hawking började universum troligen som en singularitet, kring vilken lagarna för allmän fysik är kända för att bryta ner. För att ha ett hopp om att korrekt förstå förhållandena efter Big Bang, kan kvantfysik vara att föredra eftersom det inte är känt att det är föremål för en liknande sammanbrott nära en singularitet.
Kvantkosmologi är en relativt ny gren av teoretisk fysik, som endast dateras till mitten av 20-talet. Som ett sådant nytt fält innehåller det naturligtvis mycket fler frågor än svar om universums ursprung och beteende. Ändå har detta fascinerande fält attraherat några av fysikens smartaste hjärnor och verkar redo att tillåta betydande upptäckter under de kommande århundradena.