计量与量子器件
半导体的发明是人类科技进步的一个重要里程碑。然而，之所以发现材料具有半导体的特点，却与计量科学研究有着直接的关系。如今，计量科学不断的新成果，也对未来半导体技术的发展带来重要的影响和作用。目前，发达国家的半导体厂商已经开始采用0.18μm工艺生产半导体芯片，甚至还采用了更先进的0.1μm工艺，使半导体芯片及器件的生产达到炉火纯青的境界。然而，随着半导体芯片的线宽接近极限后，线路与线路相互间的距离越来越窄，会发生相互干扰。虽然可以用减小电流的方法来解决，但是，当通过线路的电流微弱到仅有几十个甚至几个电子流动之时，信号的背景噪声会变得很大，而且当线宽过于狭窄时量子效应便会发生作用，导致传统的计算机理论不再灵验。为了解决这个瓶颈问题，科学家们另辟蹊径，即以量子理论来研制新型的量子器件。新的量子晶体管，其电子运动速度之快使它们能高速穿越封闭的隧道，用量子晶体管制成的计算机，要比现今最快的计算机还要快几百倍；科学界正在研究的量子存储器将可以存储原子量，并允许同时搜索许多位置，仅需10亿分之1秒就可以完成数据存储位置的定位和检索。而用量子力学状态来表示信息，可以实现目前电子计算机无法完成的许多运算。
现代计量科学的发展也衍生出越来越多的先进器件。比如按照量子隧道效应（约瑟夫森效应）原理制成的超导器件，在现代精密测量和新型计算机领域都得到了应用；按照霍尔效应制成的霍尔固态电子器件，能够把运动状态转变成为电信号输出，已经在现代汽车中的车速、发动机曲轴角度、分电器、ABS中速度传感器、液体物理量等方面得到了十分广泛的应用。
