该文对低维电子系统中的弹道输运进行了比较详尽的理论研究,提出了新的、适用范围广泛的传递矩阵方法和散射矩阵方法.利用研究人员提出了的这些方法,对量子干涉器件进行了原理性探索.通过数值模拟,设计了几种新的,性能比较满意器件结构.研究人员对实际波导中的横向约束势进行了仔细的研究,结果表明它会显著影响电子波的传播,但在单横情形下研究人员发现硬势模型仍然是一种合理的近似.不仅是量子波导中传播态决定其弹道输运的过程,衰减态在电子波传播中的作用也是不可忽略的.具体的研究发现在电子能量接近波导横向子能级时衰减态的影响特别显著.研究人员还对量子波导中电子波对高频势的响应进行了研究,得到了交流电流响应的解析式,发现在电子能量接近波导横向子能级时有显著的交流电流响应.基于对衰减态的研究,研究人员提出了一种新的量子干涉晶体管的结构,它的性能较以往的有显著的改善.利用推广的散射矩阵方法,研究人员对定向电子波导耦合器进行了数值模拟并提出了一种新的耦合器结构.研究表明基于这种新结构的耦合器性能十分理想.研究人员还对量子相干网络作为电子波分配器的可能性进行了探索,得到了比较满意的数值结果.