Tranzystory są uważane za zależne od mechaniki kwantowej, ponieważ ich działanie i wydajność są zasadniczo regulowane przez zjawiska kwantowe. Sercem funkcji tranzystora jest zachowanie nośników ładunku (elektronów i dziur) w materiale półprzewodnikowym. Mechanika kwantowa zapewnia ramy teoretyczne umożliwiające zrozumienie, w jaki sposób te nośniki poruszają się, wchodzą w interakcje i zachowują się na poziomie atomowym i subatomowym. Na przykład koncepcje takie jak tunelowanie elektronów, teoria pasmowa i kwantyzacja energii odgrywają kluczową rolę w określaniu przewodności, zachowania przełączania i wydajności tranzystorów. Zasady mechaniki kwantowej leżą również u podstaw projektowania i optymalizacji struktur tranzystorowych w celu osiągnięcia pożądanych właściwości elektronicznych, takich jak szybkość, wydajność i niezawodność.
Komputery, zwłaszcza nowoczesne komputery elektroniczne, w dużym stopniu opierają się na tranzystorach, których działanie z kolei zależy od mechaniki kwantowej. Tranzystory stanowią podstawowe elementy składowe układów scalonych (IC), z których składają się procesory komputerowe, układy pamięci i inne elementy elektroniczne. Zdolność tranzystorów do szybkiego przełączania stanów — włączania i wyłączania — umożliwia komputerom wykonywanie złożonych obliczeń, przetwarzanie danych, przechowywanie informacji i wydajne wykonywanie instrukcji. Zatem chociaż same komputery nie wykorzystują bezpośrednio mechaniki kwantowej w swoich konwencjonalnych operacjach, podstawowe komponenty sprzętowe (tranzystory i układy scalone) są ściśle powiązane z zasadami mechaniki kwantowej pod względem funkcjonalności i wydajności.
Rozwój i działanie kilku technologii z różnych dziedzin opiera się na mechanice kwantowej. Należą do nich obliczenia kwantowe, kryptografia kwantowa, czujniki kwantowe i technologie komunikacji kwantowej. Mechanika kwantowa zapewnia ramy teoretyczne umożliwiające wykorzystanie zjawisk kwantowych, takich jak superpozycja, splątanie i tunelowanie kwantowe, do tych zastosowań. Na przykład komputery kwantowe zapewniają wykładniczą moc obliczeniową, wykorzystując superpozycję i splątanie kwantowe do wykonywania obliczeń, które są niewykonalne w przypadku klasycznych komputerów. Kryptografia kwantowa wykorzystuje stany kwantowe do zabezpieczania kanałów komunikacyjnych przed podsłuchem, natomiast czujniki kwantowe oferują ultraczułe możliwości wykrywania w takich dziedzinach, jak obrazowanie, nawigacja i diagnostyka medyczna. Technologie te podkreślają transformacyjny potencjał mechaniki kwantowej w poszerzaniu granic naukowych i technologicznych.
Elektronika jest ściśle powiązana z mechaniką kwantową, ponieważ zachowanie elektronów i innych nośników ładunku w materiałach determinuje wydajność i funkcjonalność urządzeń elektronicznych. Mechanika kwantowa reguluje sposób, w jaki elektrony zajmują poziomy energetyczne, oddziałują z jądrami atomowymi i poruszają się w materiałach półprzewodnikowych, wpływając na przewodność elektryczną, rezystancję i zachowanie półprzewodników. Pojęcia takie jak pasma energii, tunelowanie kwantowe i uwięzienie kwantowe mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia i projektowania urządzeń elektronicznych, takich jak tranzystory, diody, diody LED i obwody scalone. Postępy w mechanice kwantowej nieustannie wpływają na rozwój nowych materiałów, urządzeń i technologii elektronicznych, napędzając innowacje w takich obszarach, jak energia odnawialna, telekomunikacja, informatyka i elektronika użytkowa. Zatem synergia między elektroniką i mechaniką kwantową podkreśla ich splecioną rolę w kształtowaniu współczesnego krajobrazu technologicznego i napędzaniu przyszłego postępu.