¿Ejemplo canónico de la vida cotidiana de una tecnología que no podría funcionar sin que los humanos dominen QM en analogía con la aplicación de GR en GPS?

¿Qué hay de los métodos de diagnóstico en la medicina moderna?

Resonancia magnética nuclear (RMN) : ni siquiera tendría sentido hablar de ello sin la mecánica cuántica, porque depende del concepto mecánico cuántico de espín.

Tomografía por emisión de positrones : oye, el nombre lo dice todo, no solo aplicas la mecánica cuántica, sino que tienes una aplicación directa de antimateria

Exploración de rayos X , gammagrafía y muchas, muchas más... La medicina nuclear está llena de aplicaciones directas de la física nuclear, de partículas y cuántica... ¡Incluso es común encontrar aceleradores de partículas en los departamentos de oncología para la terapia del cáncer! ¿Y qué mejor aplicación para mencionar a un laico común que "curar el cáncer"?

Seguro que encuentras muchos ejemplos de medicina en Internet :)

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

La teoría cuántica está tan integrada en la vida cotidiana que creo que a la mayoría de la gente le resultaría muy difícil imaginar un mundo en el que nunca hubiéramos desarrollado la mecánica cuántica.

Primero, sin la física cuántica, probablemente no entenderíamos el comportamiento de los materiales lo suficientemente bien como para haber inventado los semiconductores modernos. Sin electrónica moderna. Sin computadoras. Sin internet. Sin videojuegos. No hay auge de las puntocom. Sin Facebook. Sin videocomunicación masiva. (Todavía tendríamos transistores, por lo que todavía tendríamos radio y televisores de calidad de 1960).

Tampoco habríamos desarrollado nada parecido a la química moderna sin la mecánica cuántica. No entenderíamos por qué los elementos se comportan como lo hacen. Nos faltaría la base para la bioquímica. Creo que es bastante plausible que no sepamos sobre el ADN o no tengamos idea de cómo funcionan las proteínas. No hay esperanza de un diseño racional de fármacos. Ni idea de cómo funcionan las enfermedades.

No es solo la mecánica cuántica lo que da forma a nuestro mundo. Sin la teoría cuántica de campos, no tendríamos ninguna pista sobre la física nuclear. Sin centrales nucleares. (Eso es aproximadamente el 10% del presupuesto mundial de electricidad. No parece mucho, pero no creo que estemos contentos si desapareciera abruptamente). Además, nada de armas nucleares. Tal vez esto sea algo bueno, pero creo que incluso Harry Turtledove tendría problemas para imaginar cómo habrían sido los últimos 70 años de historia sin ellos.

Para enumerar algunas aplicaciones más:

• Relojes ultraprecisos . El más preciso, fue construido en NIST en 2010, basado en un solo átomo de aluminio (ion), en una trampa de iones. Como se informa aquí , el reloj no ganaría ni perdería un segundo en unos 3.700 millones de años. Estos relojes tienen muchas aplicaciones, desde investigaciones de física fundamental hasta GPS y sistemas de navegación.

• Los generadores de números aleatorios cuánticos (ver aquí ) que están disponibles ahora, tienen muchas aplicaciones. En criptografía, necesita una fuente aleatoria de números (por ejemplo, para la generación de claves). Los generadores de números aleatorios cuánticos se utilizan para proporcionar estos números aleatorios, utilizando la naturaleza aleatoria del mundo cuántico. (mucho mejor que los números pseudoaleatorios tradicionales ) Además, la calidad de las simulaciones estocásticas depende de la calidad (aleatoriedad) de los números aleatorios utilizados. (Por cierto, hay generadores de bits aleatorios cuánticos en línea disponibles, que generan números aleatorios en un laboratorio midiendo alguna cantidad cuántica . Por ejemplo, vea aquí y aquí . ¡Este (segundo) sitio también tiene otras *cosas divertidas*!)

• Comunicaciones cuánticas . Ya tiene aplicaciones de corto alcance (por ejemplo, en Australia )

El transistor basado en semiconductor mecánico cuántico es la columna vertebral tecnológica detrás de todas las computadoras modernas. Así que Internet funciona con la mecánica cuántica.

Es una corrección en el sentido de que no necesitas los principios de la mecánica cuántica para construir computadoras, o incluso transistores, pero la tecnología de semiconductores hace que las computadoras sean lo suficientemente pequeñas como para ser tan ubicuas como se han vuelto.

Creo que la ingeniería cuántica del magnetismo podría ser una respuesta adecuada a la pregunta.

De hecho, el origen microscópico del campo magnético producido por el hierro, por ejemplo, puede explicarse gracias al antiguo modelo microscópico de Ampere que se basa en una analogía electrodinámica macroscópica clásica. Pero este modelo no es totalmente consistente con la física clásica, por supuesto. Requiere una explicación cuántica. ¡Solía ​​decirles a mis alumnos en la escuela secundaria que el magnetismo natural es un buen ejemplo de fenómeno cuántico (diamagnetismo débil) mientras que la superconductividad, por ejemplo, es cuántica (diamagnetismo fuerte)!

Para ser más preciso sobre la ingeniería cuántica, básicamente estoy pensando en la alta tecnología que hace posible seleccionar, organizar y diseñar materiales a nanoescala, lo que implica efectos cuánticos.

Como buen ejemplo de ingeniería cuántica del magnetismo mencionaría: ¡ la magnetorresistencia gigante cuyo descubrimiento fue recompensado con un premio Noble a Albert Fert y Peter Grünberg en 2007!. Esta tecnología total se convirtió en estándar en los cabezales de lectura de los discos duros y fue de crucial importancia para la tendencia acelerada de la miniaturización de los discos duros.