结构与形成
QPC的形成通常依赖于半导体异质结构。例如，可以使用二维电子气（2DEG）系统，该系统通常位于GaAs/AlGaAs异质结构中。通过在表面上施加栅极电压，可以局部耗尽2DEG中的电子，从而形成一个狭窄的通道。通过控制栅极电压，可以精确地调节通道的宽度和势垒高度。
量子化电导
QPC最显著的特性之一是其电导的量子化。这意味着当通道宽度变化时，电导不是连续变化的，而是以量子化步进的形式增加。电导的量子化由下式给出：G = n * (2e²/h)，其中G是电导，n是传输模式的数量，e是电子的电荷，h是普朗克常数。每个传输模式对应于一个离散的横向动量值，因此电导以2e²/h的整数倍增加。
应用
QPC在多个领域都有应用：
- 电流标准：由于电导的量子化，QPC可以作为电流的精确标准。
- 单电子晶体管：QPC可以用于构建单电子晶体管，其工作原理是通过控制单个电子的隧穿来控制电流。
- 量子计算：QPC作为量子比特的基本单元，是量子计算研究的重要组成部分。
- 量子测量：QPC可以用于探测和操纵量子系统，如量子自旋电子学。
研究进展
近年来，对QPC的研究仍在不断深入。研究人员关注于探索新型材料（如石墨烯和拓扑绝缘体）中的QPC，以及研究强相互作用下的输运现象。此外，对QPC在更高频率下的行为以及其在量子信息处理中的应用也备受关注。
结论
量子点接触是一种重要的量子器件，它展示了量子力学在宏观尺度上的重要性。它的量子化电导特性使其在基础研究和应用领域都具有广泛的应用前景。通过对QPC的深入研究，我们能够更好地理解量子输运现象，并开发新的量子器件和技术。