量子阱

设想一颗弹珠停在两座小山之间一道浅浅的山谷底部。它能沿着谷底朝任意侧向自由滚动，却翻不过两旁的山头。量子阱里的电子正落在这样一个陷阱里——能在一个平面上自由移动，却被关在上下方向上。

量子阱是一层很薄的材料，夹在另一种材料的两层之间，中间这层给电子提供较低的能量——也就是谷底，而外侧两层就像四周的山。这一层只有几纳米厚，薄到足以让电子的波动本性显现出来：在这个薄薄的方向上，它只能取某些分立的能量，而在两个平铺的方向上，它仍然自由滑行。结果就是一层电子，表现得仿佛生活在一个二维世界里。

量子阱之所以重要，是因为它是现代光电子学的主力——激光笔、LED显示屏、光纤发射器里那些发光的薄层，通常就是量子阱，因为限域让工程师能精确地设定发出哪种颜色的光。诚实的提醒是：阱并不是一个完美的盒子：如果它太浅或太薄，电子的波就会越过山头漏出去，削弱了限域，所以陷阱的深度和厚度必须仔细匹配。