Kawat kuantum adalah kabel atau kawat, sering kali fungsinya mirip dengan kawat tembaga, tetapi dibuat dengan nanotube dari elemen tertentu, biasanya karbon. Kabel kuantum biasanya konduktor, tetapi juga dapat dibuat sebagai isolator atau semikonduktor. Kabel ini ideal untuk fungsi kabel listrik dan untuk digunakan pada pesawat ruang angkasa karena lebih kecil dan lebih ringan daripada rekan logamnya. Mereka, bagaimanapun, mahal untuk diproduksi.
Nanotube adalah tabung mikroskopis buatan manusia dengan diameter 1 nanometer, yang berukuran 1 miliar meter. Sebagai perbandingan, diameter sehelai rambut manusia diukur dalam mikrometer, yang 1,000 kali lebih besar dari nanometer. Nanotube tidak hanya digunakan untuk membuat kawat kuantum, tetapi digunakan dalam berbagai bidang ilmiah, termasuk penelitian medis.
Ditemukan pada tahun 1991, nanotube dibuat ketika laser ditembakkan pada zat murni, seperti karbon. Awalnya ini adalah proses yang panjang dengan banyak nanotube potensial dibuang karena tidak sesuai dengan persyaratan ukuran, tetapi peneliti Rice University telah menyempurnakan proses untuk membuat nanotube berukuran tepat pada tahun 1996.
Tabung nano harus dihubungkan atau dipelintir bersama dalam rantai untuk membentuk kabel kuantum, yang memiliki konduktivitas lebih tinggi daripada kabel tembaga, konduktor listrik logam terbaik. Secara teori, kawat kuantum memiliki seperenam dari berat kawat tembaga dan dapat menghantarkan listrik hingga sepuluh kali lebih efisien. Kawat kuantum logam dapat dibuat dari nikel (Ni) atau emas (Au). Kabel ini sebagian besar masih eksperimental, tetapi memiliki kegunaan dalam elektronik dan optik.
Namun, mungkin jenis kawat kuantum yang paling menarik secara ilmiah adalah yang terbuat dari karbon nanotube. Pada tahun 2005, Rice University melakukan penelitian ekstensif untuk membuat kawat kuantum dari karbon nanotube, menggunakan hibah sebesar $11 juta Dolar AS (USD) dari Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA). Direncanakan akan selesai pada tahun 2010, Rice University ditugaskan untuk membuat kawat kuantum yang cukup panjang untuk digunakan dalam pesawat ruang angkasa.
Karena kabel lebih ringan dan lebih efisien, NASA dan ilmuwan lainnya, percaya bahwa kabel kuantum dapat berperan penting dalam memungkinkan pesawat ruang angkasa melakukan perjalanan lebih jauh ke luar angkasa karena setiap pon tambahan menghabiskan lebih banyak bahan bakar pesawat ruang angkasa. Para ilmuwan memiliki masalah dalam memproduksi cukup nanotube untuk membuat kawat panjang, namun, karena bentuk nanotube yang sangat spesifik, yang disebut “kursi berlengan,” diperlukan untuk memelintirnya menjadi kabel. Pada tahun 2005, hanya dua persen dari nanotube memiliki bentuk yang benar untuk digunakan. Namun, pada 2010, peneliti Rice University telah membuat kemajuan besar dalam memecahkan masalah, tetapi penelitian lebih lanjut masih diperlukan.