Kvanttivaijeri on kaapeli tai lanka, joka on toiminnaltaan usein samanlainen kuin kuparilanka, mutta joka on valmistettu tietyn elementin, yleensä hiilen, nanoletkuista. Kvanttijohdot ovat yleensä johtimia, mutta ne voidaan valmistaa myös eristimiksi tai puolijohteiksi. Nämä johdot ovat ihanteellisia sähköjohdotustoimintoihin ja avaruusaluksiin, koska ne ovat pienempiä ja kevyempiä kuin metalliset vastapuolensa. Ne ovat kuitenkin kalliita valmistaa.
Nanoputket ovat ihmisen tekemiä mikroskooppiputkia, joiden halkaisija on 1 nanometri ja joka mittaa 1 miljardin metrin. Vertailun vuoksi yksittäisen ihmisen hiuksen halkaisija mitataan mikrometreinä, jotka ovat 1,000 kertaa suurempia kuin nanometri. Nanoputkia ei käytetä pelkästään kvanttilangan luomiseen, vaan niitä käytetään monilla tieteellisillä aloilla, mukaan lukien lääketieteellinen tutkimus.
Vuonna 1991 löydetyt nanoputket valmistetaan, kun laserilla ammutaan puhdasta ainetta, kuten hiiltä. Alun perin tämä oli pitkä prosessi, jossa monet potentiaaliset nanoputket hylättiin, koska ne eivät sopineet kokovaatimuksiin, mutta Rice -yliopiston tutkijat olivat kehittäneet prosessin sopivan kokoisten nanoputkien valmistamiseksi vuoteen 1996 mennessä.
Nanoputket on kytkettävä tai kierrettävä yhteen ketjuina kvanttijohtimien muodostamiseksi, joiden johtavuus on parempi kuin kuparijohtimien, joka on paras metallinen sähköjohdin. Teoriassa kvanttivaijerin paino on kuudesosa kuparilangan painosta ja se voi johtaa sähköä jopa kymmenen kertaa tehokkaammin. Metalliset kvanttivaijerit voidaan valmistaa nikkelistä (Ni) tai kullasta (Au). Nämä johdot ovat suurelta osin vielä kokeellisia, mutta niitä käytetään elektroniikassa ja optiikassa.
Mahdollisesti tieteellisesti jännittävin kvanttivaijerityyppi ovat kuitenkin hiilinanoputkista valmistettuja. Vuonna 2005 Rice University teki laajaa tutkimusta kvanttilangan valmistamisesta hiilinanoputkista käyttämällä Yhdysvaltain kansallisen ilmailu- ja avaruushallinnon (NASA) myöntämää 11 miljoonan dollarin (USD) apurahaa. Vuonna 2010 valmistuvan Rice -yliopiston tehtävänä oli luoda kvanttilanka, joka olisi riittävän pitkä käytettäväksi avaruusaluksissa.
Koska johdot ovat kevyempiä ja tehokkaampia, NASA ja muut tutkijat uskovat, että kvanttivaijerit voivat olla avuksi avaruusalusten matkustamisessa kauemmas avaruuteen, koska jokainen ylimääräinen kilo maksaa avaruusalukselle enemmän polttoainetta. Tiedemiehillä on kuitenkin vaikeuksia tuottaa tarpeeksi nanoputkia pitkien langanpituuksien valmistamiseksi. Vuonna 2005 vain kahdella prosentilla nanoputkista oli oikea muoto käytettäväksi. Vuodesta 2010 lähtien Rice -yliopiston tutkijat olivat kuitenkin edistyneet merkittävästi ongelman ratkaisemisessa, mutta lisätutkimuksia tarvittiin vielä.