量子热化（quantum thermalization），理学-物理学-统计物理学-非平衡统计，量子系统趋于（热）平衡态的过程和结果。热化问题的核心是孤立系统趋平衡的过程特征与机制。对该问题的研究，涉及物理学中一些重要而尚未透彻理解的基本概念，如热平衡态的微观动力学定义，平衡态系综理论的微观基础等。在经典层面对热化问题的研究，最早可以追溯到L.玻耳兹曼的工作。量子力学创立后量子层面的探讨逐渐展开。经过多年研究，对该问题的许多方面有了深入了解，但仍然存在诸多未解难题，最难者为如何处理热过程的不可逆性与微观理论的可逆性之间的关系。1929年，数学家、物理学家J.冯·诺伊曼（John Von Neumann）证明了量子遍历性定理，指出薛定谔演化的长时间平均行为常有很好的遍历性。尽管并不直接适用于热化过程，但该定理推进了对平衡态的理解。物理学家E.薛定谔的工作指明，量子系统具有一些在经典层面所没有而在理解热化时必须考虑的特征，这些特征尤其体现于约化密度矩阵在能量基矢上的非对角项。