半导体和量子力学之间有什么联系，有人说没有量子力学就没有半导体，怎么回事？

半导体的技术实际上是基于由量子力学派生出来的能带论，或者固体的能带论跟量子力学里的一些重要的结论。

量子力学除了应用到原子、分子、原子核、粒子等微观体系外，它还被应用到固体领域等复杂体系，用它解释了铁磁体、铁电体等物质的电磁性质，也解释了为什么有些材料是绝缘体，有些是导体。

尤为重要的是，解释了为什么某些材料是半导体。而且根据量子力学，在这些半导体中，可以有电子导电、空穴导电等等区别，从而又提出半导体的二极管、三极管等等的观念。后来又发展为集成线路。大规模集成线路的组合，成为现代电子计算机的技术基础。可以说，没有量子力学，就没有以电脑控制占主导地位的现代化工业。

1、性能差距，量子芯片属于传统芯片的一环，纳米芯片仍具有很强的可塑性，其性能仍然具有可挖掘的潜力。

2、用途差距，量子一般是半导体，具有量子限域效应，而纳米材料比较广泛，尺寸在纳米级的材料都可以。

量子环的优势是：半导体量子环的限制势易于调节，电子的相干时间更长，利于实现更多的量子比特 *** 作。拥有更多的可 *** 作自由度。量子环中电子还具有在准一维空间轨道运动的自由度，提供了自旋这种电荷以外新的编码可能。

在吴振华和刘羽看来，以多电子半导体量子环构筑量子比特，是对现有单电子半导体量子点方案的新构想。实现量子计算的主要障碍是用于计算的量子态难以保持，就是常说的相干时间短。研究表明，相对于半导体量子点，半导体量子环的限制势易于调节，电子的相干时间更长，利于实现更多的量子比特 *** 作。半导体量子点只能对单个电子自旋进行精细 *** 控，对实验要求高难度大。而多电子量子环利用电子数目和电子自旋态混合编码实现量子比特，因此拥有更多的可 *** 作自由度。此外量子点中，电子被束缚在零维空间。量子环中电子还具有在准一维空间轨道运动的自由度，提供了自旋这种电荷以外新的编码可能。

不仅如此，“与半导体量子点一样，量子环同样可以利用现有的半导体工艺实现，从而可以基于现有技术较为平滑地从经典的半导体芯片过渡到量子芯片。”吴振华说。

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