Praktische toepassingen - Corona Borealis | Zevenaar

Praktische toepassingen
Hoe controversieel de theorie in het begin ook was, veel experimenten hebben inmiddels
aangetoond dat de kwantummechanica de werkelijkheid zeer nauwkeurig beschrijft.
De kwantummechanica is zo een van de succesvolste natuurkundige theorieën aller tijden
geworden. Ze heeft dan ook veel toepassingen; de werking van veel moderne technologieën
berust op eigenschappen van de materie die niet op de klassieke wijze te beschrijven zijn.
Als de natuur volledig beschreven zou kunnen worden met de 19de eeuwse klassieke
deterministische natuurkunde zouden hedendaagse technologieën en verschijnselen als
kernenergie, radioactiviteit, alle halfgeleidertechnologie en dus de transistor, de MRI-scan,
supergeleiding, elektronenmicroscopie, nanotechnologie en de laser onmogelijk zijn.
Deze technologieën hebben op hun beurt geleid tot de ontwikkeling van computers, mobiele
telefoons, internet en platte beeldschermen. Voorts is geen enkele chemische reactie
verklaarbaar zonder de kwantummechanica. Kwantummechanica heeft geheel nieuwe
vakgebieden doen ontstaan, onder meer de kwantumchemie en de kwantumoptica.
Ontwikkelingen op het gebied van praktische toepassingen van de kwantummechanica zijn
tegenwoordig volop aan de gang. Zo hoopt men in de toekomst een kwantumcomputer te
ontwikkelen die hedendaagse computers ver zal overtreffen in mogelijkheden en snelheid.
Andere (waarschijnlijke) toekomstige toepassingen zijn kwantumcryptografie en kwantumteleportatie.
Kwantumchemie
In de kwantumchemie wordt kwantummechanica toegepast op chemische verschijnselen.
Hiermee kan het gehele periodiek systeem der elementen verklaard worden en waarom
sommige chemische elementen zich kunnen verbinden met bepaalde andere chemische
elementen, hoeveel energie daarbij vrijkomt of juist geabsorbeerd wordt.
Kwantummechanica in biologische systemen
Recentelijk komen er steeds meer aanwijzingen dat kwantumeffecten zoals verstrengeling en
coherentie op moleculaire schaal een rol spelen in biologische organismen. Zo maken planten
bij fotosynthese (de omzetting van licht in chemische energie) gebruik van verstrengeling.