量子力學理論導致了許多偉大的發明，包括激光、晶體管、集成電路，幾乎整個電子領域都少不了它。如果量子力學理論忽然失靈了，那麼現代化的儀器設備將無法運作，整個世界將陷入癱瘓。量子力學的方程式可以幫助工程師設計微小的開關，以決定電流的流向，進而控制電腦、數碼相機以及電話。現今所有的信息產業設備都以量子力學為基礎，它們為什麼能夠正常運作？因為量子力學是正確的，雖然量子是捉摸不定的。如果沒有量子力學，我們就會回到19世紀，回到蒸汽機和電報的時代。
激光技術
激光是“由輻射的受激發射引致的光放大”的縮寫，它是一種民用和軍事應用非常廣泛的技術。但是它的應用卻經歷了一個由理論到實踐的漫長過程。1906年，愛因斯坦利用波耳氫原子理論預言光子的受激發射，可以導致一種鏈式反應的方式放大光束，但是從理論到應用幾乎經歷了近60年時間。
1954年4月初，第一臺微波激射器誕生了，這是美國物理學家湯斯發明的。微波激射器成功之後，湯斯又決定製作可見光激射器——激光。1960年美國物理學家邁曼製作出第一個可以使用的激光器，這種激光器直到今天還在廣泛使用。
美籍華裔物理學家朱棣文和法國的克勞德·科昂-唐努日以及美國的威廉·菲利普斯三人利用激光冷卻和捕陷方法，可以讓原子冷卻不動而被囚。他們三人也因此共享1997年度的諾貝爾物理學獎。
超導和超流
超導在1911年就由荷蘭物理學家昂薩格發現，但是直到1957年才由三位美國物理學家巴丁、庫珀和斯里弗用量子力學理論做出正確的解釋。這一理論用他們三人姓的第一個字母，稱之為BCS理論。然而在1986年出現高溫超導以後，用BCS理論無法解釋高溫超導體的各種性質，因此物理學家還需要進一步努力探索，才能全面解決超導理論。
1940年，蘇聯物理學家卡皮查發現了超流現象。
例如，在超導狀態時的液體可以反抗重力往上流動，因此可以從容器內部沿器壁內部爬到頂端越過器壁到容器外邊，這被稱為“爬壁”現象。與“爬壁”類似的是氦還有“噴泉”效應，即在氦中插入一根細玻璃管，氦在管內液麵會比外面高，當玻璃管足夠細時，氦可以由細管裡噴出，像公園的噴泉一樣。1940年，蘇聯物理學家朗道利用量子力學理論，解釋了超流產生的原因。他們兩位也因為這一貢獻，先後獲得諾貝爾物理學獎。
量子隧道效應和種種技術上的利用
量子力學裡有一個被實驗證實的“隧道效應”，即粒子可以穿過經典物理看來不可逾越的勢壘，到達勢壘外面。隧道效應最驚人的技術應用就是掃描隧道顯微鏡，它的發展同其他許多科學技術突破一樣，是天才和勤奮、資本與運氣的共同產物。1982年，瑞士的羅雷爾和德國的賓尼希利用掃描隧道顯微鏡（STM），能夠掃描小到原子尺度的一些結構，解決了一個困擾了科學界很長時間的難題——硅表面原子排列方式。後來，IBM研究中心的一個研究小組，利用STM這種移動原子的能力，把原子排列成了“IBM”的字樣。
1985年，賓尼希與同事們一起研製了一種新的掃描探測顯微鏡——原子力顯微鏡（AFM）。AFM現在已經成了一種表面分析的標準儀器，是STM的重要補充。
“普利西娜小姐”
利用激光冷卻技術可以使得原子或者其他將要研究的粒子在空中飛行的時候“冷凍”住，然後設下激光陷阱把原子或粒子捕捉住，並使它們固定在空間某個地方“囚禁”起來。1990年2月，西雅圖華盛頓大學的德默爾特成功地捕捉到一個正電子，並將它完好地保存達3個月之久。他把這個囚禁起來的正電子稱為“普利西娜小姐”。這是前所未有的巨大技術成就，因為我們知道正、反粒子相遇，會立即發生湮滅，化為一縷青煙轉變成光子，消失得無影無蹤。
納米技術
納米是一個長度單位。1納米是百萬分之一毫米，即1毫微米，或10-9米。1納米約有45個原子串起來那麼長。形象一點說，把1納米長的物體放在足球上，就好比把一個足球放在地球上一樣。所以我們用肉眼看不見幾納米長的物質。
當物質尺寸小到納米級時，會出現許多人們意料不到的奇異特性，很多在宏觀和微觀的物理規律不再適用。例如，電學裡的歐姆定律就不適用於納米材料；過去常常用來描述原子集體行為的概念也不再適用。這類奇異的特性還很多。到納米級時，物質的光學性質（超微顆粒都呈黑色）、熱學性質（熔點降低）、磁學性質（矯頑力增加）以及力學性質（韌性增加）等等都與宏觀狀態的不同，千奇百怪，讓人眼花繚亂。還有量子力學中的尺寸效應和隧道效應，也都改變著納米材料的性質，為實際技術應用帶來了廣泛的可能性。納米狂飆將橫掃傳統經濟的各個行業，讓它們爆發出巨大的能量。
研究表明，適宜的納米材料（如碳原子構成的小管子）可以製造出防護性能更好的裝甲、更輕的武器和不被雷達發現的塗料。還有，“智能灰塵”“武裝蒼蠅”的研究，已經不是秘密，這些新型武器能使敵對方防不勝防。一旦把智能灰塵撒到敵方，其傳感器就能神不知鬼不覺地執行偵察任務。
總之，納米材料的應用範圍沒有限制，會引起各行各業革命性轉變。正因為如此，各國政府都在高度關注和積極從事這方面的研究和開發。
量子計算機
量子力學中模糊的不確定性還有很多其他的用武之地。美國麻省理工學院（MIT）的賽斯·羅伊德（Seth Lloyd）就是眾多想要開發量子力學新用途的科學家之一，他說，“量子力學十分詭異，但它就是這樣。生活給我們的是個怪現象，我們是否可以研究出怪用途呢？”羅伊德所謂的怪用途，是指量子計算機。
科學家正在研製的量子計算機內部是個金銅質裝置，這也許和你家的筆記本電腦不太一樣，但是它們用的是同一種語言，即“二進位碼”。電腦語言是由0與1所組成的，稱為“位元”（bit），也就是說最小的信息單位是位元。電腦所做的事情就是把信息打碎成最小的位元單位，然後再進行快速計算。量子計算機也是以位元為單位來處理數據的，但是與傳統的位元不同，傳統的位元只能是0或1，量子位元則更有彈性。物體的位置能表示為一個位元，而如果可以做到同時處於不同位置的話，我們就得到了一個量子位元（quantum bit）。
就如電子自旋可以是順時針與逆時針的混合體，量子位元也是一種混合體，能既是0又是1，所以量子位元可以“多功處理”，即同時進行多項處理，這樣就能夠以超乎人類大腦所想象的方式進行計算。理論上，量子位元可以由任何一種以量子形式存在的物質組成，比如電子或原子。量子計算機的核心部分是小型的超導線圈，由納米科技打造，可以同時雙向運作。
既然量子位元十分擅長多工處理，如果可以做到讓量子位元協同計算的話，電腦的運算速度將會有指數級增長。舉個例子說明一下量子計算機的強大之處，想象你被困在了一個籬笆迷宮裡，你想要儘快找到出口。問題是，可以走的路太多了，而你卻只能一次試一條路，這就意味著要走很多死衚衕，碰好多次牆，轉錯好多個彎，直到你終於幸運地找到了出口。這就是現今所有電腦解決問題的方式，雖然它們的運算速度的確很快，但一次只能執行一個任務，就像你一次只能走迷宮中的一條路一樣。而如果你可以同時嘗試所有路徑，那麼情況就不同了。簡單來說，量子計算機就是這麼運作的，因為粒子可以同時處於多個位置，電腦就可以同時分析處理大量的路線與解法，並在短時間內找到答案。
傳統電腦的運算速度已經夠快，但是想象一下擁有千萬上億種可能性的問題，比如預報天氣、地震、颶風等等的自然災害，目前想做到這一點幾乎是不可能的，因為這會極大地增加電腦的體積。而一臺量子計算機可以只動用數百個原子就能解決問題，所以量子計算機的核心將會比一粒沙子還要小。
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