kvanteteknologi

Et eksempel på kvanteteknologi er transistoren, som i dag er en sentral komponent i så å si all elektronikk. I en transistor benytter man seg av den kvantemekaniske oppførselen til elektroner i materialer, der elektronene befinner seg i energibånd som kan være adskilt av båndgap.

Et annet eksempel på kvanteteknologi er laseren, som sender ut svært fokusert og monokromatisk lys og brukes i kommunikasjonsteknologi. Den gjør bruk av den kvantemekaniske effekten stimulert emisjon. Dette innebærer at atomer som bestråles med lys ved en gitt frekvens sender ut mer lys med nøyaktig samme frekvens.

Kvanteinterferens kan brukes til å lage svært følsomme sensorer. Verdens mest følsomme sensor av magnetiske felt, kalt SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), er laget av en superleder som benytter seg av josephsoneffekten. Når det går elektriske strømmer gjennom to grensesjikt der josephsoneffekten gjelder, vil det oppstå en kvanteinterferens mellom de to strømmene. Dette gir opphav til en veldig stor endring i total elektrisk strøm, selv ved en veldig liten endring av det magnetiske feltet til omgivelsene.

De kvantemekaniske effektene sammenfiltring og superposisjon er sentrale i utarbeidelsen av kommunikasjons- og beregningsteknologi som baserer seg på kvantemekanikk.

Eksempler på teknologi som kan forbedres vesentlig ved hjelp av kvantemekanikk er kryptografi og datamaskiner. Ved å bruke sammenfiltring av fotoner i lys, kan man sende sensitiv informasjon med bedre kryptering av data enn via teknologi basert på klassisk fysikk. Ved å bruke kvantebits, som kan befinne seg i en superposisjon av tilstander, kan man lage kvantedatamaskiner som kan løse bestemte typer oppgaver som i praksis er umulige for vanlige datamaskiner å løse. Et eksempel på dette er faktorisering av store tall, som er en viktig oppgave i forbindelse med sikker dataoverføring.