量子力学の応用

質問

量子力学はどのように応用されますか。
量子力学を使うとどんなことがいいことがありますか。
できるだけ一般の人がわかる範囲のこと、
身近なことがいいですが。

回答No.4

ARC · ベストアンサー

>具体的にどういうふうに生かされるのか知りたいですが。

あまり詳しいことは分からないのですが、ミクロの領域での電子や電磁波のふるまいを計算していると思いますよ。

例えば、電子部品の場合でしたら、微小な回路に電子を通すと、その電子は、不確定性が働いてその回路から「にじみ出て」しまうかもしれません。あまりに多くの電子がにじみ出てしまうと、その回路自体が壊れてしまい、用を足さなくなってしまいます。
こういった設計上の問題を解決する為には量子力学を応用した電子と回路のシミュレーションが不可欠です。

それから、現在のCPUなどの高性能化には、製造技術の微細化が大きな役割を担っていますよね。
より細かい回路に、より微弱な電流を流さないと、電子素子の小型化/高性能化/低消費電流/低発熱化は成し遂げられないのです。
この、より細かい素子を作る為の研究にも、量子力学に基づくシミュレーションが使われています。

お礼

ありがとうございます。ムムー奥が深い。

回答No.5

Mell-Lily

エレクトロニクス、ハイテクノロジーの分野では、量子力学が理論的根拠を与えています。病院で精密検査に用いられているMRI（核磁気共鳴装置）、光通信や医療など多方面に利用されるレーザー、コンピューターなどのエレクトロニクスには欠かせない半導体技術、リニアモーターカーに使われる超電導磁石など、すべて理論的には量子力学によって説明されるのです。量子力学を簡単に説明することは、ちょっと難しいと思います。

お礼

回答ありがとうございます。「理論的」な説明のとこが「難しい」のでしょうね。
「やさしい量子力学応用」とか「サルにもわかる量子力学の応用」とかの
本がないでしょうかね。

回答No.3

X-Terra

良いこと、という回答ではないですが。違った視点で。

ブラックホールがどのようにして成立して、その中ではどのような現象が起きているか、などは、量子力学が大いに絡んできます。（一般相対論も勿論絡みます）　インフレーション宇宙モデル、すなわち、宇宙はビッグバンという「始まり」から成り立っている、というモデルでも、（始まりは非常に小さい＜うちゅう＞だったわけですから）量子力学が絡んでくるでしょう。

もうひとつ違った視点で。現在のコンピューターは、0か1か、でしか物事を判断できませんが、量子力学の視点（量子力学の原理原則）を応用した「量子コンピューター」というものも考えられています。このコンピューターは、思考実験段階でしかありませんが、もし実現すれば、RSAの公開暗号システムなどはすぐに崩壊してしまうほど^^; 計算が早いとされています。
＃だとすると、これは、「量子力学を使った悪い事例」になってしまうでしょうか・・・^^;

P.S. あとは、量子力学を使うと、"思考訓練になる"、ということも言えましょうか・・^^;

お礼

回答ありがとうございます。幅広い知識ですね。
とても「一般人」とは思えないです。
いろいろ世の中、知識・教養の広い人が多くて尊敬します。
ただ、もっと具体的に説明していただけると
ありがたいですが。

回答No.2

frank

ARCさんが答えておられるように、コンピュータの分野では量子力学の知識無しでは考えられません。
半導体分野、レーザー、ダイオード、蛍光灯、超伝導、原子力発電などは量子力学が基礎となっていますね。
実は通信の分野でも量子力学の知識が応用されているそうです。
テレビ、ラジオなんかも量子力学の知識が使われているのかな。
音楽の音楽テープなどの磁気テープ、DVD、CD、MD、デジカメのメモリカード・・・
キリが無いです。
今私が思いついただけでもこれだけあります。

お礼

早速の回答ありがとうございます。 いろいと応用が広いですね。
でもあまりにも広すぎて
具体的にどういうふうに生かされるのか知りたいですが。

回答No.1

ARC

パソコンのＣＰＵやメモリや、ＨＤＤなどには、量子力学の恩恵が多分に含まれています。
ミクロの単位で電子や磁気を扱おうとすると、どうしても量子力学が必要になります。

あと、ＣＤプレイヤなどに使われている半導体レーザなんかもそうですよね。

お礼

早速の回答ありがとうございます。
具体的にどういうふうに生かされるのか知りたいですが。