Kvanttimekaniikka on myös perusta nykyiselle ymmärrykselle siitä, miten hyvin suuria kohteita, kuten tähtiä ja galakseja, ja kosmologisia tapahtumia, kuten alkuräjähdystä, voidaan analysoida ja selittää.
Kvanttimekaniikka on perusta useille toisiinsa liittyville tieteenaloille, mukaan luettuina nanoteknologia, tiivistyneen aineenkäsittelyn fysiikka, kvanttikielioppi, rakenteellinen biologia, hiukkasfysiikka ja elektroniikka.
Termin ”kvanttimekaniikka” keksi ensimmäisen kerran Max Born vuonna 1924.
Kvanttimekaniikan hyväksyntä yleisen fysiikan piirissä johtuu siitä, että se ennustaa tarkasti systeemien fysikaalista käyttäytymistä, mukaan lukien systeemit, joissa newtonilainen mekaniikka epäonnistuu.
Jopa yleinen suhteellisuusteoria on rajoitettu – tavalla, jota kvanttimekaniikka ei ole – kuvaamaan systeemejä atomiskaalalla tai sitä pienemmässä mittakaavassa, hyvin matalissa tai erittäin korkeissa energioissa, tai alimmissa lämpötiloissa.
Vuosisadan kokeilujen ja soveltavan tieteen kautta kvanttimekaaninen teoria on osoittautunut erittäin menestyksekkääksi ja käytännölliseksi.
Kvanttimekaniikan perusteet ovat 1800-luvun alkupuolelta, mutta QM:n todelliset alkeet ovat Max Planckin työstä vuodelta 1900.
Albert Einstein ja Niels Bohr tekivät pian tärkeitä panoksia siihen, mitä nykyään nimitetään vanhaksi kvanttiteoriaksi.”
Vaikka vasta vuonna 1924 Louis de Broglien aine-aaltohypoteesin myötä syntyi täydellisempi kuva, ja kvanttimekaniikan todellinen merkitys kävi selväksi.
Joitakin merkittävimpiä tiedemiehiä, jotka sittemmin, 1920-luvun puolivälissä, antoivat panoksensa siihen, mitä nykyään kutsutaan ”uudeksi kvanttimekaniikaksi” tai ”uudeksi fysiikaksi”, olivat Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, ja Erwin Schrödinger.
Myöhemmin alaa laajennettiin entisestään Julian Schwingerin, Sin-Itiro Tomonagan ja Richard Feynmanin vuonna 1947 tekemillä töillä kvanttisähködynamiikan kehittämiseksi ja erityisesti Murray Gell-Mannin vuonna 1947 tekemillä töillä kvanttikromodynamiikan kehittämiseksi.
Interferenssia, joka saa aikaan värillisiä kaistaleita kuplissa, ei voida selittää mallilla, joka esittää valon hiukkasina.
Se voidaan selittää mallilla, joka esittää sen aaltona.
Piirroksessa näkyy siniaaltoja, jotka muistuttavat veden pinnalla olevia aaltoja, jotka heijastuvat kahdelta eri leveydeltään vaihtelevan kalvon pinnalta, mutta tämä kuvaus valon aaltoluonteesta on vain karkea analogia.
Varhaiset tutkijat erosivat toisistaan selityksissään sen, mitä nykyään kutsumme sähkömagneettiseksi säteilyksi, perusluonteesta.
Jotkut väittivät, että valo ja muut sähkömagneettisen säteilyn taajuudet koostuvat hiukkasista, kun taas toiset taas väittivät, että elektromagneettisen säteilyn on aalto-ilmiö.
Klassisessa fysiikassa nämä ajatukset ovat keskenään ristiriidassa.
Kvartaalimekaniikan alkuajoista lähtien tutkijat ovat myöntäneet, että kumpikaan ajatus ei yksinään voi selittää sähkömagneettista säteilyä.
Kvanttimekaniikan menestyksestä huolimatta siinä on joitain kiistanalaisia elementtejä.
Esimerkiksi mikroskooppisten objektien käyttäytyminen, jota kvanttimekaniikassa kuvataan, poikkeaa hyvin paljon jokapäiväisestä kokemuksestamme, ja se saattaa herättää jonkin verran epäuskoisuutta.
Klassisen fysiikan suurimman osan tunnustetaan nykyään koostuvan kvanttifysiikan teorian ja/tai suhteellisuusteorian erikoistapauksista.
Dirac toi suhteellisuusteorian osaksi kvanttifysiikkaa, jotta se voisi käsitellä asianmukaisesti tapahtumia, jotka tapahtuvat huomattavalla murto-osalla valon nopeudesta.
Klassinen fysiikka käsittelee kuitenkin myös massan vetovoimaa (painovoimaa),
eikä kukaan ole vielä kyennyt saattamaan painovoimaakin yhtenäiseen teoriaan relativisoidun kvanttiteorian kanssa.