Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Какие примеры использования квантовой механики вы можете привести? Какие вы считаете наиболее важными?

Вопрос включен в список вопросов,которые помогут сообществу «Наука и ученые» рассказать о квантовой физике
ФизикаНаукаКвантовая механика
Миша Шеин
  · 3,8 K
Гендерные исследования и научная журналистика  · 8 мая 2022
Лазеры. Они же оптические квантовые генераторы света. Немыслимы без квантовой механики и без лазеров мы бы не имели высокоскоростного интернета.
Лазер на красителях, смонтированный на оптическом столе в лаборатории. Снимок: Sergey100 - Laser systems laboratory of Novosibirsk State University
Микроэлектроника. Современные процессоры состоят из элементов, которые невозможно спроектировать без понимания квантовых процессов. Компьютеры и смартфоны.
График, показывающий рост числа транзисторов на одной микросхеме с 1970 по 2020 годы. Вертикальная шкала нелинейна, см. подписи слева. Иллюстрация: Max Roser, Hannah Ritchie / Wikimedia.
Устройства, использующие фотоэффект: прежде всего матрицы цифровых фотокамер и солнечные батареи. Да, солнечные фотоэлементы можно было сделать и без квантовой механики — но почти наверняка слепой поиск не позволил бы поднять их эффективность до современного уровня.
Атомные часы. Сверхточное измерение времени нужно, например, для работы спутниковой навигации.
Спектроскопия, определение состава веществ по спектру излучения (например, свет прошёл через атмосферу и мы по спектру этого света измерили содержание вредных примесей). В быту мы с этим не сталкиваемся, однако без спектроскопии невозможно современное химическое и металлургическое производство. А теория, описывающая спектр — это именно квантовая механика.
Свет привычных многим горожанам оранжевых натриевых ламп — не просто оранжевый. Он состоит из нескольких цветов, спектральных линий. Почему натрий даёт именно такой свет — вопрос, ответ на который невозможно дать без квантовой механики. Иллюстрация: EugeneF / Wikimedia
Все ядерные технологии основаны на ядерной физике, порождённой именно квантовой механике. АЭС, радиолучевая терапия — это самое очевидное; из менее очевидно укажу на мощную электронику, для производства которой используется обработанный в ядерных реакторах кремний. А ещё ядерные технологии это получаемые при помощи ускорителей мембраны для фильтров — в них пучками частиц пробивают микроскопические отверстия.
Облучённый в реакторе кремниевый кристалл. Из него потом нарезают пластинки для изготовления, например, устройств по преобразованию постоянного тока в переменный. Автор: Štěrba Martin, Horázný Josef | Источник: Centrum výzkumu Řež s.r.o.
Ну и, конечно, нельзя не сказать про культурные аспекты. Квантовомеханические понятия прочно укоренились во всевозможных фантастических и не очень произведениях. Из недавнего, например, отмечу игру Bioshock: Infinite — там весь сюжет крутится именно вокруг эвереттовской интерпретации квантовой механики, причём квантовые понятия авторы очень удачно используют для раскрытия морально-этических вопросов о личной ответственности, предопределённости судьбы и свободы воли.
Да, не "хард сай-фай", авторы обращаются с КМ очень вольно. Но красиво. Скриншот: Bioshock: Infinite.
2 эксперта согласны
Смело и кратко. Мб стоило упомянуть некий поворот в восприятии мира?