نظریه میدان‌های کوانتومی
این نظریه به‌طور گسترده در فیزیک ذرات و فیزیک مادهٔ چگال به کار می‌رود.اکثر نظریه‌ها در فیزیک جدید ذرات (شامل نظریهٔ استاندارد ذرات بنیادی و برهمکنش‌های میان‌شان) با نظریهٔ میدان‌های کوانتومی نسبیتی فرمول‌بندی می‌شوند. نظریهٔ میدان‌های کوانتومی در پدیده‌های گوناگونی از فیزیک مادهٔ چگال کاربرد دارد، به ویژه هنگامی که تعداد قابل توجهی از ذرات امکان افت و خیز دارند. برای نمونه، نظریهٔ BCC در ابر رسانایی.
لیزر آبشار کوانتومی
لیزرهای آبشاری کوانتوم فیدبک توزیعی (DFB) نخستین بار در سال ۲۰۰۴، و لیزرهای آبشاری کوانتومی حفره خارجی با قابلیت تنظیم بالا در سال ۲۰۰۶ تجاری سازی شدند. توان نوری خروجی بالا، دامنه تنظیم و عملکرد در دمای اتاق، QCLها را برای کاربردهای طیف‌سنجی مانند سنجش از دور گازها و آلاینده‌های محیطی در اتمسفر و امنیت کشوری مناسب کرده‌است. این لیزرها در نهایت می‌توانند برای کنترل ناوگان حمل و نقل در شرایط قابلیت دید پایین، رادارهای جلوگیری از تصادفات، کنترل فرایندهای صنعتی و تشخیص پزشکی مثل آنالیزورهای تنفس به کار روند. همچنین از QCLها برای مطالعه شیمی پلاسما استفاده می‌شود. دامنه دینامیکی وسیع QCLها، حساسیت بالا و عملکرد ایمن به همراه اعتمادپذیری بالا می‌تواند به راحتی بر بسیاری از موانع تکنولوژیکی موجود در تکنولوژی‌های فعلی در این بازارها غلبه کند. در صورت استفاده در سیستم‌های چندلیزری، طیف‌سنجی درون پالسی QCL پوشش طیفی پهم باندی را ارائه می‌دهد که بالقوه می‌توانند برای شناسایی و کمیت سنجی مولکول‌های سنگین پیچیده همچون مولکول‌های موجود در مواد سمی، منفجره و دارویی به کار روند. تابش غیر هدایت شده QCL در پنجره اتمسفری 3μm تا 5 می‌تواند به عنوان گزینه ارزان تری در مقایسه با فیبر نوری به منظور دسترسی به اینترنت با سرعت بالا در مناطق ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد.