الفيزياء

تشكل الهياكل النانوية لأشباه الموصلات فئة رائدة من المواد، مع درجة كبيرة من الحرية في تصميم الخصائص الكهروضوئية من خلال الاختلافات في التركيب والحجم والأبعاد.

تعتبر ثلاجة الكم من الأجهزة التي تحتوي على محركات حرارة كمية؛ وهو جهاز يولد الطاقة من تدفق الحرارة بين الخزانات الساخنة والباردة؛ حيث يمكن وصف آلية عمل المحرك بقوانين ميكانيكا الكم.

في نظرية المجال الكمومي؛ تعتبر حالة الفراغ الكمومي وتسمى أيضًا الفراغ الكمومي أو حالة الفراغ  هي الحالة الكمومية بأقل طاقة ممكنة، وبشكل عام، لا يحتوي على جزيئات فيزيائية وتستخدم كلمة حقل النقطة الصفرية أحيانًا كمرادف لحالة الفراغ للحقل الكمي الذي يكون فرديًا تمامًا.

تعد الذاكرة الكمومية هي مكونات لا غنى عنها لشبكات الاتصالات الكمومية بعيدة المدى، وربما حتى في جهاز كمبيوتر كمي واسع النطاق،

كانت تجربة دافيسون جيرمر هي أول قياس للأطوال الموجية للإلكترونات، حيث استحق العالم (CJ Davisson) الذي عمل في مختبرات بيل للأبحاث

في فيزياء العقدة، تنتج السيولة الفائضة عن خصائص متشعب الزمكان، حيث أن السائل الفائق والتدفق قام بتغير الاحتكاك والسلوك الغريب الآخر الذي لوحظ في الهيليوم السائل عند درجات حرارة تؤول إلى الصفر المطلق (273.15 درجة مئوية أو 459.67 درجة فهرنهايت).

في ميكانيكا الكم يمكن فقط توقع احتمالات نتائج القياس بدلاً من نتائج القياس نفسها، حيث لم يتم تحديد النتائج لذا فإن ميكانيكا الكم غير حتمية تعيد الحتمية الفائقة إلى الحتمية.

نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) هي طريقة ميكانيكا الكم (QM) تستخدم في الكيمياء والفيزياء لحساب التركيب الإلكتروني للذرات والجزيئات والمواد الصلبة، ولقد كان شائعًا جدًا في فيزياء الحالة الصلبة الحسابية.

إن النظرية الموحدة الكبرى هي رؤية لنظرية فيزيائية، حيث يمكنها الجمع بين ثلاث من القوى الأساسية الأربعة في معادلة واحدة.

تستند أسس ميكانيكا الكم غير الخطية على ستة افتراضات وخمسة افتراضات، على المستوى الكمي الأول تم بناء هذه الأساليب على عوامل تفاضلية غير خطية ومعادلات قيمة ذاتية غير خطية ومفهوم المراقبات غير الخطية والحالات غير الخطية.

بحلول أواخر القرن التاسع عشر استندت قوانين الفيزياء إلى الميكانيكا وقانون الجاذبية من نيوتن ومعادلات ماكسويل التي تصف الكهرباء والمغناطيسية وعلى الميكانيكا الإحصائية التي تصف حالة المجموعة الكبيرة من المادة

يمكن تكوين ذرة عملاقة مليئة بالذرات العادية تشكل كل هذه الذرات رابطة ضعيفة مما يخلق حالة جديدة وغريبة من المادة في درجات الحرارة الباردة يشار إليها باسم ريدبيرج بولارون.

إن آينشتاين هو أول علماء الفيزياء المعاصرين في القرن العشرين، وهو الذي أسس حقيقة الذرات ووضع النسبية الخاصة و E = mc 2 وقدم اقتراحًا جريئًا للكم الخفيف

إن فيزياء الكم تقول أنه بمجرد وجود إمكانية لأي كائن أن يكون في أي حالة، فإن كون هذا الكائن ينتقل إلى سلسلة من الأكوان المتوازية مساوية لعدد الحالات الممكنة التي يمكن أن يوجد فيها هذا الكائن مع احتواء كل كون على حالة فريدة من نوعها ممكنة لهذا الكائن.

تعتبر موارد الطاقة المحيطة الخيار الأفضل كمصدر للطاقة لكن التحدي الرئيسي في حصاد الطاقة من المصادر المحيطة هو عدم استقرار مصدر الطاقة.

في الفيزياء يعتبر الدوران هو سرعة دوران شيء ما حول محور معين، ويُطلق على الدوران أحيانًا اسم الزخم الزاوي والذي يتم تعريفه على أنه؛ الكتلة × السرعة × نصف القطر، حيث يكون نصف القطر هو المسافة من الجسم الدوار إلى المحور.

أدى اكتشاف تأثير هول الكمي إلى الحصول على ثلاث جوائز نوبل وازدهار المجال للمراحل الطوبولوجية للمادة الكمومية، وعادة ما يتم ملاحظة تأثير القاعة الكمومية في 2D. لقد كان تحقيق تأثير هول الكمي في الأبعاد الثلاثية تحديًا طويل الأمد.

إن فيزياء الكم عملت على التقدم التكنولوجي الذي يجعل الحياة الحديثة ممكنة، فبدون ميكانيكا الكم لن يكون هناك ترانزستور.

تُظهر ذرات ريدبيرج اقترانًا كهربائيًا ثنائي القطب قويًا للذرات بالمجالات الكهرومغناطيسية وقد تم استخدامها للكشف عن الاتصالات اللاسلكية.

إن نظرية توماس فيرمي هي نظرية ميكانيكا الكم للبنية الإلكترونية لأنظمة متعددة الأجسام تم تطويرها بشكل شبه كلاسيكي بعد فترة وجيزة من إدخال معادلة شرودنغر.

الجاذبية التي تحكمها النسبية العامة والنموذج القياسي الذي تحكمه فيزياء الكم غير متوافقين بشكل أساسي، ومع ذلك من الممكن أن تكون حالات عدم الاكتمال التي ابتليت بها كلتا النظريتين مترابطة، وأنه من خلال إكمالهما معًا، قد يتم كشف الجاذبية الكمية

تلعب الطاقة دورًا هائلاً، ليس فقط في الحياة اليومية الغنية بالتكنولوجيا، ولكن أيضًا في الفيزياء الأساسية؛ حيث يتم تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في البنزين إلى طاقة حركية تدفع المركبات

القوة القوية هي تفاعل أولي يحدث للطبيعة يعمل بين الجسيمات دون الذرية للمادة؛ حيث تعمل القوة الشديدة على ربط الكواركات معًا في مجموعات لتنشأ جسيمات دون ذرية  مثل البروتونات وتنتج أيضا النيوترونات

يمكن وصف القوة بأنها دفع أو سحب كائن؛ وهو نتاج كتلة وتسارع الجسم، وهذا يعني أنه يتسبب في تغيير الجسم لحالته ووحدة SI الخاصة بها هي Newton (N)؛ حيث أن هناك أربع قوى أساسية في الطبيعة هم؛ القوى النووية القوية والكهرومغناطيسية والجاذبية والقوى النووية الضعيفة.

تم الإبلاغ عن أول ابتكار لتكثيف بوز-آينشتاين في الفضاء؛ يمكن أن تدعم الرؤى المكتسبة من التجارب التي أجريت مع المكثف تطوير كاشفات موجات الجاذبية الفضائية

يلعب التماسك الكمي الناتج عن التراكب الكمي دورًا رئيسيًا في ميكانيكا الكم؛ حيث يعد التماسك الكمي شرطًا ضروريًا شائعًا لكل من التشابك وأنواع أخرى من الارتباطات الكمية وهو أيضًا مورد مادي مهم في الحساب الكمي ومعالجة المعلومات الكمية.

تعد أنظمة الاتصالات الكمومية أكثر أمانًا من الشبكات العادية، لأنها تعتمد على الخصائص الكمومية للفوتونات، بدلاً من رمز الكمبيوتر الذي يمكن كسره.

إن النفق الكمي هو ظاهرة يمكن أن تظهر فيها ذرة أو جسيم دون ذري على الجانب الآخر من الحاجز الذي يستحيل على الجسيم اختراقه، ويبدو الأمر كما لو كنت تمشي وواجهت جدارًا يبلغ ارتفاعه 10 أقدام (3 أمتار) يمتد بقدر ما تستطيع العين رؤيته.

تم تسمية نثر بريليون على اسم العالم  نيكولاس بريليون، حيث تنبأ الفيزيائي الفرنسي لأول مرة بالانتثار غير المرن للضوء (الفوتونات) عن طريق الاهتزازات الصوتية المتولدة حرارياً (الفونونات) في عام 1922.

محرك الحرارة الكمومية هو جهاز يولد الطاقة من تدفق الحرارة بين الخزانات الساخنة والباردة؛ حيث يمكن وصف آلية عمل المحرك بقوانين ميكانيكا الكم، أول إدراك لمحرك الحرارة الكمومية كان في عام 1959.