4月14日是一年一度的世界量子日。从量子理论的提出，到量子计算、量子通信和量子传感等领域的发展，人类在一边探索微观世界基本规律的同时，也致力于将这些规律转化为新的技术工具。将这一天定为“世界量子日”，是因为4.14对应普朗克常数前几位数字的近似值。该纪念日由全球量子科学工作者发起，于2021年启动，并在2022年迎来首次全球庆祝活动，旨在增进公众对量子科学与量子技术的了解，推动这一领域在科研、教育和产业中的交流与发展。

量子科学的发展，与纳米材料和纳米器件研究密切相关。无论是量子点、单光子发射体，还是基于光学读出的量子测量体系，许多关键进展都建立在对材料结构、界面行为和光—物质相互作用的深入理解之上。在这个世界量子日，让我们与 Nanomaterials 一起，从材料与器件的角度，了解纳米尺度研究如何支撑量子领域的发展。

• 相关栏目

MDPI期刊下设丰富的学科栏目，聚焦不同学科领域的前沿进展。其中，Nanomaterials 期刊“Nanophotonics Materials and Devices (纳米光子材料与器件)”栏目关注纳米材料与光之间的相互作用，以及相关光子学器件的设计与应用，涵盖物理、化学与工程等多个方面。对于量子研究而言，从量子点和量子发射体，到单光子器件和基于光学读出的量子测量体系，许多关键进展都与纳米尺度下的光物质相互作用密切相关。截至2026年3月，栏目已发表1228篇文章。

进入栏目主页：

https://www.mdpi.com/journal/nanomaterials/sections/nanophotonics_characterization_modelling_nanodevices

• 学者寄语

量子研究正逐步走出实验室，向信息处理、精密测量、光子器件与生命健康等领域不断延伸。来自不同研究视角的观察与探索，也让我们得以看到这一领域更为丰富的面貌。在世界量子日到来之际，我们也邀请了几位来自相关领域的学者，分享他们对量子科学与量子技术发展的看法。

Jong-Soo Lee 教授 Nanomaterials 期刊编委 大邱庆北科学技术院

“当前，量子科学的发展正越来越强调材料设计与器件集成的协同推进。

未来十年，通过缺陷工程、界面调控和可扩展合成，实现对纳米结构材料中量子态的精确控制，将成为推动传感、成像和信息技术发展的关键。我也鼓励青年研究人员将量子物理基础研究与实际工程问题结合起来，以严谨的态度和富有想象力的思考持续探索。”

Yurii Gun'ko 教授 Nanomaterials 期刊编委 都柏林圣三一学院

“量子科学正进入一个具有变革意义的新阶段。纳米尺度材料使我们能够以前所未有的精度调控量子现象，并为研究光与物质相互作用、量子相干和手性光学效应提供了有力平台。未来的进展将依赖于对量子纳米结构的合理设计与组装，使其具备可调控的光学、电学和自旋性质。

我鼓励青年研究人员积极探索量子科学与纳米材料交叉这一充满活力的领域。在这里，基础研究发现有望更快转化为信息技术、传感、光子学、能源和生物医学应用等方向的创新应用。”

谢子昂 副教授 Nanomaterials 期刊客座编辑 北京科技大学

“值此世界量子日，贺量子科学与纳米材料的交叉探索步履不停！微纳尺度为量子世界解锁全新应用维度，光与物质的量子相互作用更藏着无限创新可能。愿同行们深耕微纳结构设计与界面调控，让室温量子效应从实验室走向实用化，以跨界之力点亮量子科技的未来星河！”

唐浩东 博士 Nanomaterials 期刊客座编辑 深圳技术大学

“量子科学与纳米材料的交叉正在不断拓展新的研究方向。一方面，需要继续推进基础机理研究，深化对材料、结构与性能关系的认识；另一方面，也值得积极探索新型应用，推动相关研究走向实际器件与系统。期待与更多同行加强交流合作，共同推动这一领域持续发展。”

Ang Yee Sin 博士 Nanomaterials 期刊审稿人 新加坡科技设计大学

“随着量子研究逐步走向‘材料按需设计’，二维半导体和新兴量子材料正在展现新的应用潜力，如交替磁体，为低能耗电子学和后CMOS计算提供了前所未有的机遇。未来的一个关键挑战，在于如何借助物理驱动和人工智能驱动的设计与仿真工具，将量子材料发现与可扩展器件架构有效衔接。

推动这种整合，对于将量子物理转化为可实际应用的技术至关重要，也有助于应对未来计算技术在可持续性和性能极限方面的挑战。”

• 精选文章

1. Constructing Dynamical Symmetries for Quantum Computing: Applications to Coherent Dynamics in Coupled Quantum Dots

面向量子计算的动力学对称性构建：耦合量子点中相干动力学的应用

James R. Hamilton et al.

https://www.mdpi.com/3101094

文章亮点

围绕量子计算中的相干动力学问题，本文建立了一套面向耦合量子比特体系的动力学对称性计算方法，可在统一框架下处理量子态与密度矩阵的时间演化。研究进一步将该方法用于耦合量子点模型，为量子信息处理中的理论分析和量子硬件建模提供了新的工具。

2. Shutter-Synchronized Molecular Beam Epitaxy for Wafer-Scale Homogeneous GaAs and Telecom Wavelength Quantum Emitter Growth

快门同步分子束外延法制备晶圆级均匀GaAs及通信波段量子发射体

Elias Kersting et al.

https://www.mdpi.com/3145606

文章亮点

针对量子点单光子发射器规模化制备中的均匀性难题，本文提出了快门同步分子束外延策略，在45 mm区域内将峰值发射波长变化控制在1.2 nm以内，并实现了通信波段量子发射体的均匀生长。该方法有助于提升量子发射器在大面积晶圆上的可重复性与可集成性，为量子通信和量子光子器件发展提供了材料基础。

3. Toward Subcellular Action Potential Detection with Nanodiamond Quantum Magnetometry

用于亚细胞动作电位检测的纳米金刚石量子磁测研究

Azmath Fathima et al.

https://www.mdpi.com/3635874

文章亮点

本文验证了含氮-空位 (NV) 色心的纳米金刚石在活小鼠脑细胞中开展量子磁测的可行性，证明其可被细胞摄取，表现出稳定、无明显漂白的荧光信号，并在活细胞环境下实现了光学探测磁共振 (ODMR) 读出和外加磁场检测。该研究为亚细胞尺度动作电位记录提供了关键实验基础，也为量子传感在神经科学和生物医学检测中的应用拓展了新路径。

• 精选特刊

Low-Dimensional Quantum Nanomaterials: Synthesis, Phase Transitions, and Novel Properties

低维量子纳米材料：合成、相变与新颖性质

Edited by Dr. Yu Guo

Submission Deadline: 10 July 2026

https://www.mdpi.com/journal/nanomaterials/special_issues/559UCP999O

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