snl.bjmu.edu.cn/course/reviews/.../Wei%20Daiyu%20T.pd...
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当金属或半导体粒子的尺寸足够小时，将产生量子限制效应，即微粒的电荷. 和能量是量子化 ... 制造方法不同时，纳米微粒不仅粒径不同，同时微粒还有多种不同形状。
量子点是在三个方向上尺寸都非常小的粒子团，所以在量子点中量子呈现出量子限制效应。这一效应与电子和量子在原子表现出来的状态相同，所以量子点也被称为“人工原子”。当材料颗粒的尺寸下降到某一定值（数十纳米到数纳米）时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级，半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，这种能隙变宽现象称为量子限制效应。这时量子点的电荷和能量都表现出量子化，不能连续增加而只能一小部分一小部分地增加
量子点在三个方向上的电子态都是量子化的。电子具有零维自由度，并且它还具有分立数目的电子、分立的能级、库仑阻塞和电子隧穿量子效应。当金属或半导体丝的直径小到一定程度时，电子的运动将被限制在丝的轴线方向，而不能在与轴线垂直的方向上运动，即限制电子使其只具有一维的自由度，形成量子线。量子线内电子的轴向运动遵循量子效应，具有分立数目的电子和分立的能级。
纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占总原子数的比例很大。这直接影响纳米微粒德物理化学和力学性质。如铜纳米颗粒的粒径由100nm变为1nm时，它的比表面积增大了100倍。其比表面能亦增加了100倍。因此纳米微粒表面原子具有非常高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合，较其常规状态化学活性大大地提高了。纳米微粒地粒径越小，近邻配位不完全的原子比例也越大，比表面能也越高，化学活性也越高。实验证明，纳米微粒的熔点明显降低。粒径越小，熔点越低。金属纳米微粒的粒径减小，对不同波长光的反射和吸收能力不同
最简单的传感器工作原理是将和被分析物的DNA互补的一个串引入到欲测试的溶液中。如果被分析物存在，它将和被测试的DNA杂交并形成一个双串。但是有一个问题就是信号的检出和放大。有人提出一个方法是将量子点和分子识别结合起来。量子点表面修饰的DNA单串识别出目标DNA串，将引起量子点接近成团，颜色也随之改变。这种方法也可以用于蛋白分析中。把量子点表面修饰上抗体，与目标蛋白结合的时候将改变量子点的物理化学环境，它的颜色将轻微改变。这种变化能够被检测，而且敏感性较强。已经有人报道使用金纳米点能够测量特殊分析物的单一分子
很多科学家都在进行量子计算机和量子激光器的研究。相对于经典德微电子学中的0和1两个态，量子比特（qubit）包含光子的偏转和粒子的自旋以及相对相位的信息。因量子比特同时存在叠加态，故在量子信息传递、加工和计算中，将含有比经典理论大得多的信息量，将具有极强的信息传递和加工能力。从微芯片过渡到纳芯片是必然的趋势，但是元件小于20nm的集成器件，将不再遵从微电子器件的传统物理规律和操作规律。包含在芯片制造过程中的所有基本原理都需要重新思考。这个改变的过程将会是一场革命
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