Un fisico quantistico studia le leggi fisiche che governano gli oggetti atomici e subatomici. Questi fisici hanno condotto una serie di esperimenti rivoluzionari che hanno rivoluzionato la nostra comprensione del comportamento e della natura della materia stessa. Mentre la ricerca e la sperimentazione sono al centro del lavoro di un fisico quantistico, la posizione spesso comporta l’affiliazione con un college o un’università, e tale affiliazione può richiedere che anche il fisico insegni le lezioni. Inoltre, un fisico quantistico spesso deve impegnarsi nella sollecitazione di sovvenzioni e partecipare al processo di pubblicazione, compresi la stesura di articoli e la revisione tra pari della ricerca di altri fisici.
La meccanica quantistica implica il movimento e il comportamento delle particelle subatomiche e di altri oggetti. È diventato un campo di indagine scientifica consolidato nel 20 ° secolo con la scoperta che le particelle elementari non si comportano in conformità con le leggi di Newton, che descrivono il comportamento di oggetti più grandi. Gli oggetti atomici e subatomici si comportano in modo altamente imprevedibile, probabilistico. Questo comportamento è in netto contrasto con il comportamento di oggetti di grandi dimensioni, come veicoli o persino pianeti. Un fisico quantistico studia le probabilità che descrivono il comportamento subatomico.
La sperimentazione nella meccanica quantistica, che è molto di ciò che occupa il tempo di un fisico quantistico, può essere estremamente difficile. Ad esempio, il confinamento dei colori è un fenomeno che si verifica a livello subatomico. Gli adroni sono composti da quark, un’unità base di materia, e ogni quark acquisisce un particolare “colore” che denota la sua carica di campo quando viene osservato. Uno dei primi esperimenti di meccanica quantistica ha rivelato che un quark e il suo partner nell’adrone assumono lo stesso “colore”, non importa quanto le particelle siano separate l’una dall’altra. Ciò complica qualsiasi tentativo di osservare direttamente tali particelle.
Per i fisici quantistici, molte ricerche e studi implicano ipotesi derivate da un quadro logico, matematico o referenziale. Come per gli esperimenti fisici, gran parte della ricerca teorica è condotta da team di fisici e matematici. È raro che un fisico quantistico lavori in modo indipendente.
I fisici quantistici pubblicano regolarmente su riviste scientifiche incentrate sul loro campo particolare. Molte università assumeranno fisici ben pubblicati per svolgere ricerche nel programma universitario e istruire gli studenti universitari in corsi di laurea o laurea. La struttura universitaria può anche richiedere al fisico di richiedere e guadagnare denaro per borse di ricerca da un’agenzia governativa o da un fondo privato e continuare a pubblicare nel campo della fisica quantistica.