¿Ejemplo canónico de vida cotidiana de una tecnología que no podía trabajar sin los seres humanos dominar QM en analogía a la aplicación de los recursos genéticos en el GPS?

Question

El GPS es una aplicación muy útil ejemplo en explicar a un público amplio por qué es útil para que la humanidad conoce las leyes de la relatividad general. Muy bien los puentes de la teoría abstracta de la vida cotidiana de las tecnologías! Me gustaría saber un ejemplo análogo de una tecnología que no podría haber sido desarrollado por ingenieros que no entiende las reglas de la mecánica cuántica. (Supongo que debo decir que la mecánica cuántica, porque pedir para una partícula de la física de la aplicación podría ser demasiado temprano).

Para acotar la pregunta:

• No hay futuro de las aplicaciones (por ejemplo, la teletransportación).
• No infrecuente (por, que tiene un ordenador cuántico en la casa?).
• Una menos frecuentemente citado ejemplo que el láser, por favor.
• Si es posible, en aras de la simplicidad, vamos a permitir que la teoría cuántica aparece en forma de una pequeña corrección a la clásica (como la de que no se necesita la plena aparato de la relatividad general para deducir la gravitacional desplazamiento al rojo).

Answer 1

Cómo acerca de los métodos de diagnóstico en la medicina moderna?

Resonancia magnética Nuclear (RMN) - ni siquiera sentido hablar de ello sin la mecánica cuántica, porque depende de la mecánica cuántica concepto de spin

La tomografía por emisión de positrones - bueno, el nombre lo dice todo, no sólo de aplicar la mecánica cuántica, pero usted tiene una aplicación directa de la antimateria

Escáner de rayos X, gammagrafía y muchos, muchos más... de medicina nuclear está lleno de aplicaciones directas de la energía nuclear, de partículas y la física cuántica... incluso Es común encontrar en los aceleradores de partículas en los departamentos de oncología para el tratamiento del cáncer! Y lo que es una mejor aplicación de mencionar a un común laico de "curar el cáncer"?

Estoy seguro de que usted encontrará una gran cantidad de ejemplos de la medicina en el Internet :)

Answer 2

La primera aplicación común que viene a mi mente sería definitivamente el LED. A partir de ahí, todo lo que tiene ni remotamente que ver con un semiconductor. Además, estos días todos reactividad química se entiende en términos de la mecánica cuántica.

Answer 3

Enumerar algunos de los más aplicaciones:

• UltraPrecise relojes. La más precisa, fue construido en el NIST en 2010, basado en un único átomo de aluminio (ion), en una trampa de iones. Como se informó aquí El reloj ni ganar ni perder un segundo en alrededor de 3,7 mil millones de años. Estos relojes tienen muchas aplicaciones, desde la física fundamental de las investigaciones de GPS y sistemas de navegación.

• Quantum generadores de números aleatorios,(ver aquí) que están disponibles ahora, tienen muchas aplicaciones. En criptografía, se necesita una fuente aleatoria de números (por ejemplo para la generación de claves). Quantum generadores de números aleatorios son utilizados para proporcionar estos números al azar, utilizando la naturaleza aleatoria del mundo cuántico. (mucho mejor que los tradicionales números pseudo aleatorios) También, la calidad de las simulaciones estocásticas depende de la calidad (aleatoriedad) de utilizar números aleatorios. ( Por CIERTO, hay en línea cuántica aleatoria de bits generadores, generadores de números aleatorios en un laboratorio mediante la medición de algunos de quantum de la cantidad. Por ejemplo, ver aquí y aquí. Este (2º) el sitio tiene algunos otros *diversión*s también!)

• Quantum comunicaciones. Ya tiene a corto rango de aplicaciones.(por ejemplo, en Australia)

Answer 4

El transistor de semiconductor basado en mecánica cuántica es la columna vertebral tecnológica detrás de todas las computadoras modernas. Por lo que el internet funciona de la mecánica cuántica.

Es una corrección en el sentido que no necesita directores mecánica cuántica para construir ordenadores, o incluso los transistores, pero tecnología de semiconductor hace suficientemente pequeño para ser tan omnipresentes como han convertido en las computadoras.

Answer 5

La teoría cuántica es tan integrado en la vida de cada día que creo que la mayoría de las personas les resulta muy difícil imaginar un mundo en el que nunca habíamos desarrollado la mecánica cuántica.

En primer lugar, sin la física cuántica, que probablemente no entender el comportamiento de los materiales lo suficientemente bien como para haber inventado moderno semi-conductores. No de la electrónica moderna. No hay equipos. No hay internet. No hay vídeo juegos. No auge de las puntocom. No Facebook. No habrá misa de la comunicación video. (Aún estaríamos han transistores, así que todavía habría de radio y 1960 la calidad de la Tv.)

También no han desarrollado nada como la química moderna sin la mecánica cuántica. No podríamos entender por qué los elementos se comportan de la manera en que lo hacen. Nos gustaría estar faltando a la base de la bioquímica. Creo que es bastante plausible que no sabríamos sobre el ADN o tener una idea de cómo las proteínas de trabajo. No hay esperanza de diseño racional de medicamentos. No sabría cómo las enfermedades de trabajo.

No es sólo la mecánica cuántica, que da forma a nuestro mundo. Sin la teoría del campo cuántico, no tendríamos ninguna idea acerca de la física nuclear. No hay plantas de energía nuclear. (Eso es alrededor de 10% de la electricidad mundial de presupuesto. No suena como mucho, pero no creo que estaría feliz si repentinamente desapareció.) Además, no hay armas nucleares. Tal vez esta es una buena cosa, pero creo que incluso Harry Tórtola tendría problemas para imaginar lo que los últimos 70 años de historia habría sido igual sin ellos.