تتضمن الظواهر الكمية في عالم النانو مجموعة واسعة من الظواهر الفيزيائية التي تتحكم في سلوك وخصائص المواد النانوية، مثل الحركة الحرارية العشوائية، والتفاعل الكيميائي، وكون الإلكترونات والمواد الأخرى على نحو غير تقليدي.
يمكن استخدام الظواهر الكمية في الهندسة الكمية لتطوير المواد النانوية وتحكم في خصائصها قدر الإمكان، ولتطوير التقنيات النانوية والأجهزة التي تستخدمها. وتشمل بعض التطبيقات المحتملة:
1. النانوجسيمات الذرية التي يمكن ضبط حجمها وشكلها لمنحها خصائص مثل الأداء الكهربائي والحراري.
2. القماش الذكي وغير لاصق الذي يمكن تحكم في خصائصه المادية باستخدام الحقول المغناطيسية.
3. المواد المستخدمة في صناعة الشمسية والتي تستند إلى الطاقة الضوئية.
4. العازل الحراري النانوي الذي يمكن تحسين توصيل الحرارة وخصائص العزل الحراري لأجهزة التبريد والتدفئة.
5. نظرية المعلومات الكمية، والتي تستخدم الضفائر النانوية في توصيل الإشارات الكمية.