Квантовая нанотехнология

Квантовая нанотехнология — область исследований нанотехнологий, основанных на квантовой теории. В квантовых нанотехнологиях основное внимание уделяется использованию квантовым феноменам в наноматериалах и наносистемах. При этом квантовая механика и квантовая электродинамика применяется для создания новых наноматериалов и наноустройств, фукционирование 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.» ^[1]

Квантовая нанотехнология также рассматривается как технология манипуляций с отдельными квантовыми состояниями атомов и молекул ^[2]. Квантовая нанотехнологии 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.

Примечания

1. ↑ Е. Ф. Шека, Квантовая нанотехнология и квантовая химия, Российский химический журнал (Ж. Росс. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева), 2002, Т. XLVI, N.5 c. 15-21.
2. ↑ V.E. Tarasov «Quantum Nanotechnology» International Journal of Nanoscience. Vol.8. No.4-5. (2009) 337—344.

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..
• G.J. Milburna, M.J. Woolleya, «Quantum nanoscience» Contemporary Physics, Vol. 49, No. 6, (2008) 413—433.
• V.E. Tarasov, «Quantum Nanotechnology» International Journal of Nanoscience. Vol.8. No.4-5. (2009) 337—344.
• 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.
• Fujitsu Develops 40Gbps Optical Switch Using Quantum Nanotechnology.
• 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.
• 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)

Quantum Dot Nanotechnology

• Quantum dot nanotechnology brightens the prospects for solar energy.
• X. Gao et al., «Quantum Dot Nanotechnology for Prostate Cancer Research» Humana Press, 2007.
• 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.

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
• Department of Quantum Nanoscience - Kavli Institute of Nanoscience
• Quantum nanoscience Group The Australian Research Council Nanotechnology Network

Квантовая нанотехнология: внешние ссылки

• Quantum Nanotechnology — Caging Schrödinger’s Cat (Oxford University)
• Quantum Nanotechnology.
• Quantum Electrodynamics for Nanotechnology (Details of Grant)
• Quantum-effect Nanoscale Devices.
• Quantum Effects in NanoDevices and Circuits (TET Research).
• £1.1million investment in quantum nanotechnology for touch sensors.

Квантовая нанотехнология в искусстве

• Quantum Nanotechnology by DarK--Matte R Digital Art.

См. также

• Дрекслер, Эрик «Машины созидания: грядущая эра нанотехнологии», 1986.
• Вигнер Е. Этюды симметрии. М.: Мир, 1971. Глава 11: Вероятность существования самовоспроизводящейся системы. стр 160—170.
• R.A. Freitas, Jr., R.C. Merkle, «Kinematic Self-Replicating Machines» (Landes Bioscience, 2004).
• Нанотехнология
• Квантовая технология
• Квантовый компьютер
• Молекулярный компьютер
• Квантовый робот
• Квантовый провод
• Наноассемблер