Благодаря эффекту квантового ограничения, самостоятельно собирающиеся полупроводниковые одиночные квантовые точки обладают дискретными энергетическими уровнями, подобными атомным, что позволяет достигать высокоразрешающего, яркого и чистого одиночного фотонного излучения. Их различные экситонные состояния могут генерировать фотоны с различными режимами поляризации. Оптические микро- и наноcтруктуры являются эффективными средствами управления свойствами излучения квантовых точек. При слабой связи одиночной квантовой точки с оптической микрорезонаторной системой эффект Пёрселла значительно повышает эффективность квантовой точки в качестве источника одиночных фотонов или запутанных фотонных пар. Кроме того, система с сильной связью квантовой точки и оптического микрорезонатора может служить квантовым узлом в квантовых оптических сетях и изучать нелинейные оптические эффекты на уровне одиночного фотона. За счёт связи квантовой точки с оптическим волноводом достигается когерентное преобразование между твердотельными квантовыми битами и летящими фотонными битами, а также эффективная обработка и передача информации, что создает надёжную интегрированную оптическую сеть на кристалле. Помимо этого, одиночные квантовые точки имеют управляемое состояние спина и могут служить носителями квантовых битов. Учитывая простоту интеграции процессов изготовления таких устройств с зрелыми полупроводниковыми технологиями, проектирование устройств на основе квантовых точек обладает хорошей масштабируемостью и интеграционной перспективой.

самосборка полупроводниковых квантовых точек; экситон; спин; оптический микрорезонатор; оптический волновод