نظرية الكم-الميكانيكية للنظم الطبيعية التي المتغيرات الحركية هي الوظائف المحلية للمكان والزمان. كما تم تمييزه ميكانيكا الكم من ذرات، وصف الكم الميدان نظريات النظم مع عدد لا حصر له من درجات الحرية. هذه النظريات توفر اللغة الطبيعية لوصف التفاعلات وخصائص الجسيمات الأولية، وقد أثبتت نجاحها في توفير الأساس للنظريات الأساسية للتفاعلات بين هذه المسألة. التفاهم هذه القوات الأساسية للطبيعة يقوم على نظريات الحقل الكم من القوى والضعيف، الكهرومغناطيسي، والتفاعلات الجاذبية. نظرية الحقل الكم أيضا مفيدة في دراسة نظم العديد من الهيئة، ولا سيما في الحالات التي يكون فيها طول المميزة لنظام كبير مقارنة بحجمها المجهري.