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.
علوم و مهندسی مواد محاسباتی
یک نوع شبیه‌سازی همزمان چند مقیاس، مکانیک کوانتوم / مکانیک مولکولی (QM / MM) است که شامل اجرای بخشی کوچک (غالباً یک مولکول یا پروتئین مورد علاقه) با محاسبه دقیق تر ساختار الکترونیکی و احاطه کردن آن با یک محدوده بزرگتر از اجرای سریع و دقیق تر از لحاظ دینامیک کلاسیک است. بسیاری از روشهای دیگر، مانند شبیه‌سازی اتمی - پیوستار، مشابه QM / MM بدون استفاده از پویایی مولکولی و روش اجزای محدود به ترتیب به عنوان ریز (شباهت زیاد) و درشت (شباهت کم) وجود دارد.