2014年04月11日08:18
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边长为数nm左右，将电子之类的载流子束缚其中的半导体立体构造就叫作量子点。其特点是载流子的能量（波长）离散化呈特定值，以及该值可用量子点的大小来控制。量子点在晶体管、太阳能电池、激光器、显示器、电池、量子计算机及量子加密通信等广泛应用中备受期待。
采用量子点技术支持4K的液晶显示器
量子点的概念是1980年代提出的。将载流子束缚在一维方向上的构造叫做“量子阱”，束缚在二维方向的构造叫做“量子线”，束缚在三维方向的构造叫做量子点。
可提高太阳能电池的转换效率
量子点最初设想应用于电子元器件。但率先实用化的是激光器。比如：富士通等成立的风险企业“QDLaser”于2010年与东京大学合作量产了面向光通信市场的量子点激光器。量子点激光器比传统激光器的耗电量小，相对于光输出温度变化的稳定性高。
接着，2010年代应用于太阳能电池的开发活跃起来。如果在太阳能电池单元上采用量子点，就可以使用原来无法利用的波长。也就是说，能够制造效率非常高的太阳能电池。
比如：东京大学于2012年利用基于量子点的中间能带方式太阳能电池单元证实，单元转换效率高达20％以上。日本物质材料研究机构（NIMS）也于2013年在中间能带方式的量子点型太阳能电池单元上成功采用了以前难以使用的450～750nm区域的波长。
在显示器应用上的大突破
最近，量子点作为提高显示器功能的材料突然受到关注。因为其能够实现色彩表现性堪比有机EL显示器的色彩鲜艳的液晶显示器。
如果在液晶显示器的背照灯上采用量子点，可以转换蓝色LED发出的光的波长，得到想要的光色。这利用了用量子点大小可随意控制光色的性质。如果有尺寸齐全的量子点，可以获得谱峰尖锐、色纯度高的光。
索尼把这项技术应用在了2013年6月上市的液晶电视的背照灯上，其后美国亚马逊也将该技术应用在了2013年10月上市的平板终端液晶显示器的背照灯上。在最近的显示器学会和展会上，量子点技术相关的发表令人目不暇接。
未来的信息处理和通信技术亦可应用
量子点还能够应用于量子计算机及量子加密通信等新一代信息处理和通信技术。最近，针对该应用的研发也活跃起来。如：日本东京大学于2014年2月采用GaN类纳米线量子点，成功地在室温下生成了单一光子。单一光子源是实现在单个光子上承载信息的信息处理（量子信息处理）的重要元件之一。东京大学表示“这为实现量子计算机开辟了道路”。
日本国立信息学研究所（NII）于2012年采用量子点成功生成了电子自旋与光子的量子纠缠状态。据称，与原来的试验相比，理论值与观测值之间的偏差很小，并且有同时实现集成和大幅提高传输数据速度的可能性。还成功输出了光通信常用的1.5μm波长的红外光。这对于实现以前只能1对1通信的量子信息通信的中转是重要的一步。（作者：大下 淳一，日经技术在线！供稿）
