量子传输特性，不仅取决于整个粒子的量子运动，还可能涉及内部自由度 _纳米

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当适当频率的光照射到半导体上时，可以产生电子-空穴对，并通过库仑相互作用松散地结合在一起。如果电子和空穴被另外限制在一个量子点中，激子的行为就非常像一个人造原子，表现出复杂的光谱。束缚激子也可以通过将电子和空穴注入量子点来产生。量子点激子使相干量子电子学世界能够与光子和量子光学世界对话，并提供通往量子光电子学的道路。

目前该领域的大部分活动都针对开发单光子源，它产生光脉冲，每个脉冲包含一个且仅一个光子。这种技术将实现安全的量子密钥分发和量子光学计算。目前，在激子量子点上构建技术最有希望的途径是基于自组装界面点和半导体纳米晶体。然而，这个领域只有五年的历史。电荷载流子的量子传输特性不仅取决于整个粒子的量子运动，还可能涉及内部自由度，例如自旋。

【量子传输特性，不仅取决于整个粒子的量子运动，还可能涉及内部自由度】事实上，自旋相关传输或自旋电子学领域是量子电子学发展最快的领域，这主要是由于可能应用于传统信息处理和存储。许多人当然已经注意到了量子计算的可能应用。分子电子学是寻求更小的电子设备的终点。很久以前就提出了将分子用作经典计算的信息存储和处理元素的可行性，但直到现在才对计算机设计产生影响，这主要是由于化学合成的改进。使用分子电子学进行计算的实施迫使人们重新评估计算机体系结构。

最终，分子电子学可能能够使用表征生物系统的自组装，为模拟生物系统的纳米技术、仿生纳米技术铺平道路。碳纳米管和富勒烯等新材料为在分子尺度上设计量子纳米器件提供了明确的机会，可根据经典或量子原理进行操作。该领域的重要性得到了杂志的认可，该杂志将纳米管电子学列为2001年最重要的突破。虽然目前对分子电子学的大部分兴趣并不是基于相干量子传输，但这种情况正在开始改变。

最近，展示了一种使用碳纳米管的电子干涉仪。在最近的一个实验中，科学家们可以开始看到纳米制造的机械系统技术和分子电子学的融合。在这个实验中，电荷是通过一个C60分子进行的。然而，分子可以机械振动，从而调节电导曲线，从而可以观察到分子的太赫兹振动频率。不难想象这样的设备如何接近离子阱量子计算实验的介观版本。虽然许多有趣的介观电子学是由制造更小的传统计算设备的需求驱动的，但由于固态设备潜在的稳健性和可扩展性，量子计算的可能应用是显而易见且引人注目的。

一些关于量子计算的最早建议是基于量子点。现在有大量的方案，其中一些正在实验室中进行。如上所述，在利用超导量子自由度进行量子信息处理方面取得了相当大的进展，并且第一个全固态量子比特已在此类设备中得到证明。固态量子计算机可能是所有量子技术中最艰巨的挑战，需要在科学家们讨论过的几乎所有量子技术领域取得巨大进步。

量子光学对许多人来说是很多东西，但其核心是认识到光不是经典波，而是具有波和粒子方面的量子实体。光的额外粒子特性为光子系统工程提供了额外的量子旋钮。事实上，从某种意义上说，现在可以对光子集合中的数字非局部相关性进行编程，以将光学系统的灵敏度提高多个数量级。在图4中，科学家们展示了来自I型自发参数下转换的纠缠光子对的照片，由加州理工学院喷气推进实验室的量子互联网测试台拍摄。

量子传输特性，不仅取决于整个粒子的量子运动，还可能涉及内部自由度

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