超冷原子是利用激光制冷等冷却手段将原子制备到温度极低（接近绝对零度）下的状态。在这样的低温状态下，原子表现出明显的量子力学特性。

自旋轨道相互作用一般指自旋耦合轨道。自旋耦合轨道是电子自旋与轨道相互作用的桥梁， 它提供了利用外电场来调控电子的轨道运动、 进而调控电子自旋状态的可能．

单光子探测器是一种超低噪声器件，增强的灵敏度使其能够探测到光的最小能量量子（即光子）。单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。

氮空穴色心是金刚石中的一种发光点缺陷。一个氮原子取代金刚石中的碳原子，并且在临近位有一个空位，这样的点缺陷被称为NV色心。它的自旋可通过激光和微波实现操作和探测。由于NV的电子自旋相干时间可达毫秒量级，它被认为是一种十分具有潜力的量子计算机系统。

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的通信方法。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。对照于传统的通用计算机，其理论模型是通用图灵机；通用的量子计算机，其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。从可计算的问题来看，量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题，但是从计算的效率上，由于量子力学叠加性的存在，某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

在量子物理中，量子态描述了一个孤立系统的状态，包含了系统所有的信息。如根据玻恩的波函数统计解释，只要知道了系统量子态的信息，就能给出对系统进行测量的结果。量子态包括纯态和混态。

量子叠加，就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。

物理学认为，一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把这最小单位称为量子。

按照导电性质的不同，材料可分为“导体”和“绝缘体”两大类；而更进一步，根据电子态的拓扑性质的不同，“绝缘体”和“导体”还可以进行更细致的划分。拓扑超导体就是根据这样的新标准而划分的区别于其他超导体的一超导体。拓扑超导态是物质的一种新状态，有别于传统的超导体，拓扑超导体的表面存在厚度约1纳米的受拓扑保护的无能隙的金属态，内部则是超导体。