平常我们接触到的是宏观世界，在宏观世界里，一些量子力学的现象是表现不出来的，或者我们根本察觉不到。然而，进入纳米尺度情况可就不一样了，一系列量子力学的古怪现象纷纷跑出来展示自己。
在现实生活中，我们知道金属能够导电，是导体，可是到了纳米世界，它们却可能变成非导体。而原来的一些绝缘体却变成了导体。宏观世界里的金属绝大多数都有金属光泽，可是变成纳米颗粒，那么它们就都成了黑色。看来世界真是很奇妙。
我们知道金属能够导电，靠的是物质内部电子的运动，大量电子的定向运动就产生了电流。如果把自由运动的电子囚禁在一个小的纳米颗粒内，或者在一根非常细的短金属线内，线的宽度只有几个纳米，会发生十分奇妙的事情。由于颗粒内的电子运动受到限制，电子运动的能量被量子化了，结果在金属颗粒的两端加上电压后，电压合适时，金属颗粒导电；而电压不合适时，金属颗粒不导电。这样一来，原本在宏观世界内奉为经典的计算电阻的欧姆定律在纳米世界内不再成立了。还有一种奇怪的现象，当金属纳米颗粒从外电路得到一个额外的电子时，金属颗粒具有了负电性，它的库仑力足以排斥下一个电子从外电路进入金属颗粒内，切断了电流的连续性。这也使得人们想到是否可以发展出用一个电子来控制的电子器件，即所谓单电子器件。单电子器件的尺寸很小，一旦实现，并把它们集成起来做成计算机芯片，计算机的容量和计算速度不知要提高多少倍。然而，事情可不是像人们所设想的那么简单，起码有两个方面的问题向当前的科学技术提出了挑战。实际上，被囚禁的电子可不那么“老实”，按照量子力学的规律，有时它可以穿过“监狱”的墙壁逃逸出来，一方面新一代单电子器件芯片中似乎不用连线就可以相互关联在一起，另一方面芯片的动作却会不可控制。所以，尽管单电子器件已经在实验室里得以实现，但是真的要用在工业上，还需要一段时间。
被囚禁在小尺寸内的电子的另一种贡献，是会使材料发出强光。利用纳米技术制造的新激光器，发光的强度高，驱动它们发光的电压低，可发生蓝光和绿光，用于读写光盘可使光盘的存贮密度提高几倍。还有甚者，如果用“囚禁”原子的小颗粒量子点来存贮数据，制成量子磁盘，存贮量可提高成千上万倍，会给信息存贮的技术带来一场革命。