اصطلاح کُوانتوم (به انگلیسی: quantum) در فیزیک به کمترین مقدار ممکن از یک کمیت، مقدار پایه یا یک کوانتم آن کمیت می‌گویند. یک کمیت کوانتیده تنها می‌تواند مقدارهایی گسسته، یعنی مضرب صحیحی از کوانتوم آن کمیت را اختیار کند. برای نمونه، مقدار بار الکتریکی یک جسم که در اثر مالش باردار شده، همواره مضرب صحیحی از بار الکتریکی یک الکترون می‌باشد. هیچگاه مقدار بار الکتریکی یک جسم ۳/۵ برابر بار الکتریکی یک الکترون نخواهد بود. در اینجا به مقدار بار الکتریکی یک الکترون، بار پایه یا یک کوانتم بار می‌گویند و بار الکتریکی جسم نیز کمیتی کوانتیده است.

مکانیک کوانتومی شاخه‌ای بنیادی از فیزیک نظری است که با پدیده‌های فیزیکی در مقیاس میکروسکوپی سروکار دارد. در این مقیاس، کُنِش‌های فیزیکی در حد و اندازۀ ثابت پلانک هستند. مقدار عددی ثابت پلانک نیز بسیار کوچک و برابر است با ۶٫۶۲۶x۱۰^-۳۴. ژول-ثانیه می باشد.

بنیادی‌ترین تفاوت مکانیک کوانتومی با مکانیک کلاسیک در این است که مکانیک کوانتومی توصیفی سازگار با آزمایش‌ها از ذرات در اندازه‌های اتمی و زیراتمی در اختیار می‌دهد، در حالی که مکانیک کلاسیک در قلمرو میکروسکوپی به نتایج نادرست می‌انجامد. در حقیقت، مکانیک کوانتومی بنیادی‌تر از مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک است؛ زیرا در مقیاس‌های اتمی و زیراتمی که این نظریه‌ها با شکست مواجه می‌شوند، با دقت زیادی بسیاری از پدیده‌ها را توصیف می‌کند. مکانیک کوانتومی به همراه نسبیت پایه‌های فیزیک جدید را تشکیل می‌دهند.

مکانیک کوانتومی یا نظریۀ کوانتومی شامل نظریه‌ای دربارهٔ ماده و تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش میان ماده و تابش است.

کوانتوم دات (Quantom dot یا QD) یا نقاط کوانتومی نیمه‌رساناهایی هستند که امروزه استفاده‌های گوناگونی در صنعت و پزشکی دارند. در صنعت از کوانتوم داتها برای ساخت لامپهای ال‌ای‌دی، باتری‌های خورشیدی و… استفاده می‌گردد. در پزشکی نیز از کوانتوم داتها برای طراحی و ساخت نانوبیوسنسورهای بسیار حساس و با پایداری نوری بالاتر نسبت به رنگریزه‌های مرسوم استفاده می‌شود.

کوانتوم دات‌ها دارای خواص منحصر به فردی هستند مانند: پایداری نوری بالاتر نسبت به فلورفورهای مرسوم، طول موج طیف تحریکی و نشری باریک و مجزا از هم، کوچک بودن (۲ تا ۸ نانومتر)، درخشانتر بودن و غیره.

فهرست مطالب:

تاریخچه ای از نقاط کوانتومی

تعریف نانوتکنولوژی

اهمیت نانو ابعاد

خواص نانوذرات

نقطه کوانتومی چیست؟

تعریف نقاط کوانتومی

مکانیزم هدایت الکتریکی در یک ترکیب نیمه هادی

وابستگی شکاف باند به اندازه نقطه کوانتومی

فرآوری

کاربردهای نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی در نشانگرهای بیولوژیکی

مزایا نسبت به رنگ های آلی

دیودهای نورانی سفید

تکنولوژی شکل گیری QD ها

تاریخچه دش کوانتومی

ویژگی دش های کوانتومی

تفاوت دش های کوانتومی با نقطه های کوانتومی

مکانیزم حامل ها برای گریز از دش های کوانتومی

جمع بندی 

منابع