Квантовые эффекты, используемые ранее, т. е. квантовые технологии вне области нано, — это те поправки к классической физике нашего мира, которые возникают из-за того, что на атомарном уровне мир устроен иначе, по квантовым законам. Но в нашем мире мы не видим самих квантовых законов: мы видим их следствия в строении вещества нашего мира, вещества, состоящего из колоссального числа квантовых частиц и объектов — фотонов, электронов, атомов и др.
Было время, когда кинематографисты при снятии сцен шумной толпы использовали следующий прием: каждый актер-статист выкрикивал номер своего телефона. Но в результате зритель слышал гул толпы — и никаких телефонов. Так и с квантовыми эффектами: в нашем мире от них до нас доносится только «гул». Но нанотехнологии имеют дело с объектами, состоящими из малого числа частей, каждая из которых подчиняется квантовым законам. И «голос» каждого хорошо слышен — мы уже можем разобрать отдельные «номера телефонов».
Таковы, например, квантовые точки — малые квантовые объекты на кристалле, способные эффективно светиться, что и делает их основой хорошо нам известных светодиодов. Вот и свет их иной — когерентный, как от лазера. Мы привыкли, что обычно свет от различных частей источника исходит независимо. Волны (а свет — это, прежде всего, волна) складываются случайно. Это и есть привычный нашему глазу свет. А вот когерентное излучение, т. е. такое излучение, в котором разница между пиками и провалами световых волн остается постоянной, не только непривычно нашему глазу, но и во многих оптических явлениях ведет себя иначе.
Но это не все. То, что мы заглянули внутрь материи и увидели там квантовые эффекты, предъявили их, воспользовались ими, не исчерпывает всех ожиданий, которые связывают с нанотехнологиями. Есть ожидание, что в силу корреляционных эффектов мы получим пусть микро, но с точки зрения атомарных размеров большие объекты, которые будут (нет, не подчиняться квантовым законам, они и так подчиняются, просто для больших объектов само требование следовать квантовым законам делает их «классическими») подобны атомарным квантовым объектам. Другими словами, мы надеемся иметь, например, нанокластер, который будет вести себя подобно электрону или фотону.
Возможно ли такое? Авторы сомневаются — и сомневаются обоснованно. Но если это так, если сомнения оправданны, то такие активно декларируемые сегодня квантовые технологии, как квантовая криптография или квантовый компьютер, невозможны. Идея квантовых технологий — построить устройство, машину, подчиняющуюся квантовым законам. А такая машина — уж точно не отдельный электрон.