利用物质的量子化特性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，因为粗糙度与转化为灵敏度损失的光子损失增加直接相关。

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(如量子点和纳米线)的理想工具。