Квантовая нанотехнология

Квантовая нанотехнология — область исследований нанотехнологий, основанных на квантовой теории. В квантовых нанотехнологиях основное внимание уделяется использованию квантовых феноменов в наноматериалах и наносистемах. При этом квантовая механика и квантовая электродинамика применяются для создания новых наноматериалов и наноустройств, функционирование и структура которых объясняется через квантовую сцепленность состояний, квантовую суперпозицию чистых состояний, и дискретность (квантованность) энергии квантовых состояний.

«Новые термины — квантовые точки, квантовые диполи, квантовые проволоки — становятся главными терминами квантовых интегральных схем наноразмерных квантовых компьютеров ближайшего будущего.»

Квантовая нанотехнология также рассматривается как технология манипуляций с отдельными квантовыми состояниями атомов и молекул . Квантовая нанотехнология существенно отличается от неквантовых нанотехнологий. В последних производятся манипуляции с квантовыми состояниями «оптом», а не индивидуально. К основным концепциям квантовых нанотехнологий относятся квантовые аналоги наноассемблеров, репликаторов и самовоспроизводящихся (самокопирующих) машин. Самовоспроизводящиеся (самоклонирующиеся) квантовые машины — это квантовые системы, которые делают копию самих себя. Отметим, что квантовые наномашины не могут самоклонироваться, если они являются гамильтоновыми (закрытыми) системами. Можно построить только квантовые негамильтоновы самоклонирующиеся машины, то есть квантовые открытые системы. Квантовые наномашины не являются только машинами наноразмеров. Эти наномашины используют новые (квантовые) принципы работы. Квантовые наномашины отличается от неквантовых так же, как квантовые компьютеры отличаются от классических молекулярных компьютеров. Предполагается, что квантовые наномашины могут применяться для создания сложных структур из квантовых состояний. Например, они могут использоваться для того, чтобы самоклонировать квантовым состояниям. Квантовые наномашины смогут создать состояния сверхпроводимости в молекулярных нанопроводниках, сверхтекучесть состояний движения наномашин, или состояние сверхизлучении^{[уточнить]} в наномашинах, являющихся молекулярными наноантеннами.

См. также

• Нанотехнология
• Квантовая технология
• Квантовый компьютер
• Молекулярный компьютер
• Квантовый робот
• Квантовый провод
• Наноассемблер

Литература

• Е. Ф. Шека, Квантовая нанотехнология и квантовая химия, Российский химический журнал (Журнал Российского химического об-ва им. Д. И. Менделеева), 2002, Том XLVI. No.5. С.15—21. Архивная копия от 25 июля 2011 на Wayback Machine.
• G.J. Milburna, M.J. Woolleya, «Quantum nanoscience» Contemporary Physics, Vol. 49, No. 6, (2008) 413—433. (недоступная ссылка)
• V.E. Tarasov, «Quantum Nanotechnology» International Journal of Nanoscience. Vol.8. No.4—5. (2009) 337—344. Архивная копия от 1 июля 2019 на Wayback Machine
• S.M. Goodnick, Fellow, IEEE, and J. Bird, Quantum-Effect and Single-Electron Devices IEEE Transactiona on Nanotechnology, Vol. 2, No. 4, (2003) 368—385. A review of the current status of nanoelectronic devices based on quantum effects.
• E.L. Wolf, «Quantum Nanoelectronics» Wiley-VCH, 2009, 472 p. Архивная копия от 25 марта 2016 на Wayback Machine
• Fujitsu Develops 40Gbps Optical Switch Using Quantum Nanotechnology. Архивная копия от 20 апреля 2008 на Wayback Machine
• D. Loss, «Quantum phenomena in Nanotechnology» Nanotechnology Vol. 20. (2009) 430205.
• H. Masataka, «Silicon Quantum Nanodevices for Information Processing» Journal: Quantum Effects and Related Physical Phenomena Vol. 57 No.1 (2001) 57—64.  (недоступная ссылка)
• M. Cater, «Quantum Nanotechnology» Vol. 1. CreateSpace Publisher, 2009. 196 p.
• W.Y. Kim et al., «Application of quantum chemistry to nanotechnology» Chem. Soc. Rev., Vol. 38. (2009) 2319—2333.
• Y. Paltiel, Room temperature quantum nanoengineering. (QSIP 2009)

Ссылки

• Дрекслер, Эрик «Машины созидания: грядущая эра нанотехнологии», 1986. Архивная копия от 15 ноября 2009 на Wayback Machine
• Вигнер Е. Этюды симметрии. М.: Мир, 1971. Архивная копия от 1 мая 2013 на Wayback Machine Глава 11: Вероятность существования самовоспроизводящейся системы. стр 160—170.
• R.A. Freitas, Jr., R.C. Merkle, «Kinematic Self-Replicating Machines» (Landes Bioscience, 2004). Архивная копия от 29 апреля 2021 на Wayback Machine

Квантовая нанотехнология

• Quantum Nanotechnology — Caging Schrödinger’s Cat (Oxford University) Архивная копия от 6 марта 2016 на Wayback Machine
• Quantum Nanotechnology.
• Quantum Electrodynamics for Nanotechnology (Details of Grant) Архивная копия от 18 января 2012 на Wayback Machine
• Quantum-effect Nanoscale Devices. Архивная копия от 9 января 2009 на Wayback Machine
• Quantum Effects in NanoDevices and Circuits (TET Research).
• £1.1million investment in quantum nanotechnology for touch sensors. (недоступная ссылка);Центры и группы по квантовым нанотехнологиям и квантовым наноприборам
• Quantum-Nanotechnology Centre of University of Waterloo.
• Quantum Nano-Device Group
• Center for Quantum Devices — Nanotechnology Архивная копия от 20 декабря 2010 на Wayback Machine
• Department of Quantum Nanoscience — Kavli Institute of Nanoscience
• Quantum nanoscience Group Архивная копия от 16 февраля 2011 на Wayback Machine The Australian Research Council Nanotechnology Network

Quantum Dot Nanotechnology

• Quantum dot nanotechnology brightens the prospects for solar energy. Архивная копия от 10 марта 2009 на Wayback Machine
• X. Gao et al., «Quantum Dot Nanotechnology for Prostate Cancer Research» Humana Press, 2007. (недоступная ссылка)
• A.W. Nowlan et al, «Quantum Dot Nanotechnology for Detection of Gene Product» International Journal of Radiation Oncology, Biology Physics, Vol. 63, No. 1. (2005) S476—S477.
• D. Vasileska et al.. «Quantum and Coulomb Effects in Nanodevices» International Journal of Nanoscience Volume: 4, Issue: 3(2005) pp. 305—361. PDF
• Boosting solar-cell efficiency with quantum-dot-based nanotechnology. Архивная копия от 27 октября 2010 на Wayback Machine