Do urządzeń działających na zasadach fizyki kwantowej zaliczają się lasery, tranzystory i maszyny MRI. Lasery działają w oparciu o emisję wymuszoną – proces kwantowy, w którym fotony indukują atomy do spójnej emisji dodatkowych fotonów. Tranzystory, elementy składowe współczesnej elektroniki, wykorzystują mechanikę kwantową do kontrolowania przepływu elektronów przez materiały półprzewodnikowe. Urządzenia MRI wykorzystują zasady jądrowego rezonansu magnetycznego, który wykorzystuje właściwości kwantowe jąder atomowych w polach magnetycznych w celu uzyskania szczegółowych obrazów ludzkiego ciała.
Narzędzia stosowane w fizyce kwantowej obejmują różnorodne wyrafinowane instrumenty i ramy teoretyczne. Komputery kwantowe, które wykorzystują bity lub kubity kwantowe do wykonywania złożonych obliczeń, są kluczowym narzędziem w badaniach fizyki kwantowej. Inne narzędzia obejmują akceleratory cząstek, które badają zachowanie cząstek subatomowych przy wysokich energiach, oraz spektrometry, które analizują interakcję materii i promieniowania elektromagnetycznego w celu zrozumienia stanów kwantowych. Dodatkowo zaawansowane oprogramowanie do symulacji kwantowych i algorytmów pomaga w badaniach teoretycznych i zastosowaniach praktycznych.
We współczesnej technologii powszechne są urządzenia elektroniczne wykorzystujące teorię kwantową. Tunelowanie kwantowe to kluczowa zasada w urządzeniach pamięci flash, w których elektrony tunelują przez bariery izolacyjne, aby przechowywać dane. Kropki kwantowe, maleńkie cząstki półprzewodnikowe, ze względu na swoje unikalne właściwości optyczne, znajdują zastosowanie w zaawansowanych technologiach wyświetlania i obrazowaniu medycznym. Ponadto obwody nadprzewodzące w komputerach kwantowych działają w oparciu o spójność i splątanie kwantowe, co pozwala uzyskać niespotykaną dotąd moc obliczeniową.
Technologia oparta na fizyce kwantowej ma fundamentalne znaczenie dla różnych zaawansowanych zastosowań. Kryptografia kwantowa, która wykorzystuje zasady mechaniki kwantowej do zabezpieczenia komunikacji, zapewnia bezpieczeństwo danych poprzez wykorzystanie zasady nieoznaczoności. Czujniki kwantowe stosowane w precyzyjnych pomiarach wielkości fizycznych, takich jak pola magnetyczne i czas, korzystają z kwantowej superpozycji i splątania. Co więcej, obliczenia kwantowe mają na celu zrewolucjonizowanie obliczeń poprzez rozwiązywanie problemów obecnie trudnych do rozwiązania dla klasycznych komputerów, wykorzystując zasady mechaniki kwantowej w celu uzyskania najwyższej mocy obliczeniowej.
Urządzenia kwantowe to wyspecjalizowane systemy wykorzystujące właściwości mechaniki kwantowej do wykonywania funkcji, których nie są w stanie osiągnąć klasyczne urządzenia. Przykładami są komputery kwantowe, które wykorzystują kubity do wykonywania złożonych obliczeń poprzez kwantową superpozycję i splątanie. Czujniki kwantowe wykorzystują efekty kwantowe do pomiaru wielkości fizycznych z niezwykłą precyzją. Ponadto urządzenia do komunikacji kwantowej, takie jak te stosowane w kwantowej dystrybucji kluczy, zapewniają wysoce bezpieczną transmisję danych, wykorzystując zasady splątania kwantowego i niepewności.