دانشمندان در آینده با استفاده از ابزار میکروسکوپی به دنبال این هستند که به طور مستقیم بتوانند یک یک ذره کوانتومی را در مقیاس آزمایشگاهی مشاهده کنند. عملا چنین میکروسکوپ کوانتومی می تواند پیشرفت های زیادی را به فن آوری های اتمی و مولکولی در مقیاس کوچک کمک کند.

مشاهده مولکول‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها با استفاده از ميکروسکوپ

ميکروسکوپی که شما در مدرسه از آن استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنيد تا سلولهای موجودات زنده را مشاهده کنيد بسيار ساده است و برای مشاهده دنيای نانو کارآمد نيست. امروزه انواع گوناگونی ميکروسکوپ وجود دارد که قادر است اطلاعات مفيدی از ابعاد نانو به ما بدهد. هر کدام از اين دستگاه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها پيچيدگی خود را دارند و از ترفندهای مختلفی بهره می‌‌‌‌‌‌‌‌‌گيرند تا از ابعاد ريز و در حد و اندازه مولکول ها به ما اطلاعات بدهند.

علاوه بر پيچيدگی و پر رمز و راز بودن اين ميکروسکوپ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها تفاوت اصلی آنها با ميکروسکوپ‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ساده و نوري مدرسه این است که آنها بصورت غير مستقيم از دنيای نانو به کسب اطلاعات می‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازند. درست مانند اقيانوس شناسان که بدون رفتن به زير آب اقيانوس‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و قدم زدن در کف آن، نقشه پستی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و بلندی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کف اقيانوس را ترسيم می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند يا فضا نوردان که بدون سفر به تمام نقاط کره ماه یا هر سياره و ستاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای ارتفاعات و کوه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آن سياره را شناسايي می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند.

شبيه‌سازي كف دريا كه با استفاده از پردازش داده‌ها صورت مي‌گيرد، مدت‌هاست که در تحقيقات و مطالعات اقيانوس‌شناسي به كار مي‌رود. اقيانوس‌شناسانِ اوليه به انتهاي كابل‌هاي بلند وزنه‌هايي مي‌آويختند و ته دريا مي‌‌فرستادند. اين وزنه‌ها كف دريا را مي‌پيمودند و ناهمواري‌ها و شيارهاي آن را از طريق كابل‌ها روي كاغذهاي شطرنجي نقش مي‌كردند.

اقيانوس‌شناسان جديد، كابل و وزنه را به كناري نهاده‌اند و فناوري رادار را به خدمت گرفته‌اند. آنها امواج صوتي را از يك كشتي اقيانوس‌پيما به كف دريا گسيل مي‌كنند و با ثبت فاصلة كف با منبع گسيل‌كننده ناهمواري‌هاي كف را ترسيم مي‌نمايند.

ماهواره‌ها هم به همين روش مي‌توانند امواجي را به اعماق ناشناختة فضا بفرستند و با محاسبة زمان رفت و برگشت، فواصل را اندازه بگيرند. اساس کار ميکروسکوپهای پيشرفته نيز مانند ماهواره‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و رادارها، کسب اطلاعات به صورت غير مستقيم است.