纳米量子结构、量子电路及其集成技术基础研究包蕴着极其丰富的研究内容。这些正是可以作为中科院苏州纳米技术和纳米仿生研究所（筹）的重要学科方向，目前发挥自身优势，通过院内外分工合作，可以考虑开展的相关研究工作主要有：

光子晶体研究

国内在光子晶体的理论研究上，已有大量的工作和很好的成果，实验方面的研究虽然起步较晚，但发展迅速，为研制光子晶体基的光电子器件打下基础。我们要着力发展光子晶体天线、光子晶体激光器、光子晶体光放大器、光子晶体波导、光子晶体光开关、光子晶体波长转换器、光子晶体路由器、超高效率发光二极管等新一代纳米光电子器件研究。由于光子晶体对光子的高性能操控，使得光子晶体在光子集成方面有巨大的应用前景，光子集成中产生光子的光子晶体激光器以及传导光子的光子晶体波导则是实现光子集成的关键器件，特别的光子如何从光子晶体激光器中被提取，同时高效率地耦合入光子晶体波导又是光子集成中的关键技术。

表面等离子技术

表面等离子体亚波长光学或称表面等离子体光子学，近年来引起了科学家的广泛兴趣，不仅是物理学家，包括材料、化学以及生物学家都试图利用在纳米尺度内改变金属特性和结构的方法，揭示人们所未知的科学，并利用其来开拓新的应用，如光学、磁光存储、显微科学、太阳能利用以及生物学中的分子探测等等。

表面等离子体（Surface Plasmon-SP）简单而言是光与金属导体表面的自由电子相互作用，光的波矢发生改变，光波能量被束缚到金属表面传播，这种表面波就称为表面等离子体。通过对金属表面的纳米结构调制，人们就能对这种沿表面传播的光波进行控制，尤其是控制它与光的相互作用，从而衍生出表面等离子体光子能带结构器件、光波导、光开关等，由于它存在于亚波长纳米尺度内,因而在光电集成方面具有巨大的潜力。SP可以通过亚波长结构被用来汇聚和导引光波。这就可能导致制造出线度远小于当前产品的微型光路。这种光路首先使光转化为SPs，然后传播并完成逻辑功能，再转化回光。

低微半导体光电子器件研究

随着半导体器件向微纳化和低维发展，形成具有纳米量子结构的纳米量子器件。由于纳米量子结构中的受限电子、光子呈现出许多与体材料结构中十分不同的、物理内涵十分丰富的新量子现象和效应，这也就为新原理的电子、光电子器件的发展提供了新机遇，如发展基于不同应用目标、工作于不同波段的量子阱、量子线和量子点激光器、调制器和探测器等，由于其多维的限制，产生很多独特的优越特性，如量子点激光器则有窄发射线宽、高调制频率、高温度稳定性和低阈值电流密度等，又如基于子带跃迁的量子阱和量子点的红外探测器可以有大面阵、多色和抗辐照等优势，而且与带边跃迁探测器件相结合，可以用Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体形成从紫外到远红外以致太赫兹的全（多）波段焦平面阵列，在民用和军用上都有紧迫的应用需求。

其他如纳米单光子发射和探测器；自旋量子器件；固态量子比特器件等新器件的开发，都将对量子保密通讯和量子计算的物理实现有着至关重要的意义。

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