日常生活中哪些设备运用了量子技术，其工作原理是什么？

当提及量子物理学和量子技术时，很多人听起来会觉得很陌生，但实际上，两者都是我们日常生活中的一部分。

从导航到LED灯，量子物理学推动了人们认为理所当然的许多技术。

人们使用的很多设备都使用了量子技术，而且这些设备中有许多是在量子物理知识成熟到足以更好地理解这些设备之前开发的。量子物理学虽然已发展了一百多年，但是到目前为止，科学家们依然在探索这一神秘领域。 下面，将详细的介绍一些在日常生活中人们常见的使用量子技术的产品。

1. LED

LED灯，也被称为发光二极管，几乎每个家庭都在使用，因为它们比其他灯泡更节能、更明亮。LED 让人们的生活更加丰富多彩。从 LED 壁纸等有趣的设计到钟面，LED 已融入人们的日常生活。

LED 的工作原理是使用半导体，即在铜线等良导体和玻璃等绝缘体之间导电的材料。 这些半导体设计有孔，当电子通过电流穿过电子空穴时，它们会通过光子或光粒子释放能量。这种光的颜色由半导体内孔的大小决定，只有部分 LED 使用了量子技术。

LED 中的量子技术在电子释放光子时发挥作用，它们的量子态会降低。这使得 LED 整体上更加节能。


图1 | LED（来源：bioselettronica）


LED 不仅用于家庭照明，还用于数据通信，例如用于听音系统。除此之外，LED 还用于通过光纤电缆发送数据，甚至被用于检测生命。美国陆军研究实验室（ARL）正在利用紫外光谱中的LED来诱导不同的生物体的荧光，如藻类荧光试验。

LED还用于纹身，当 LED与纹身墨水同时注入身体时，这些纹身就会亮起来。有几家医疗公司正在研究这些纹身的医疗应用，包括血糖检测仪，或协助其他监测。但美国食品和药物管理局（FDA）还尚未批准这些设备。

LED 的未来看起来很有趣，一些公司正在开发可以检测和吸收光的 LED，这些被称为“纳米棒”（Nano