利用物质的量子化性质可以实现一系列令人兴奋的新技术，如量子计算、通信、新形式的密码学和传感。量子器件需要低表面粗糙度，因为粗糙度与增加的光子损失直接相关，从而转化为灵敏度损失。

原子力显微镜是唯一可以测量量子器件制造所需的低表面粗糙度的表征工具，此外，原子力显微镜是表征低维结构的理想工具，如量子点和纳米线。