美国哈佛大学的研究人员已经采用量子禁闭(quantum confinemen)来把光波与电子连接起来，所创造的电光耦合敏感性足以对单一电子作出响应。

在量子层利用表面胞质基因构成的组合电光通信信号载子是像三极管一样器件，能够把光与电连接起来。由光线的量子禁闭产生的表面胞质基因沿着一维的纳米线波导—光线波在纳米线中与电子相呼应。通过耦合其光和电特性，研究人员表示，表面胞质基因使高密度、片上电光通信及高速量子计算成为可能。

“表面胞质基因是一种沿着金属纳米线表面传播的光线，它耦合到电子，并使一些非常特殊的特性和工作模式成为可能，”Darrick Chang说，哈佛大学Mikhail Lukin教授实验室的博士投考人Darrick Chang说。

单一光子三极管采用量子禁闭来利用表面胞质基因。

“通过定位我们临近纳米线的量子点，研究人员发现，它们沿着纳米线释放几乎全部的输出，纳米线就像一种超级透镜，把能量沿着其表面集中，”Chang说。

研究人员与丹麦Niels Bohr学院的同事一道，还展示了一种用于沿着纳米线为光信号传输而设计的非线性光开关。他们还跟德州A&M大学、College Station以及莫斯科的Lebedev物理学院的研究人员一道，研究了对光胞质基因的控制。