三维方向限制电子的运动在纳米尺度内便产生了量子点。人们已经提出量子点能够构造一些基本的量子器件，包括固态量子计算机的组件。另一方面，DNA分子有望成为理想的分子导线。要实现这些建议，这就要求人们进一步理解电子隧穿通过量子点和DNA分子的输运特性。本文利用平衡单粒子多通道网格方法研究了电子隧穿通过量子点的输运特性。 在第一章中，简要地介绍论文所涉及的物理概念，包括量子约束效应，库仑阻塞和Kondo效应，Andreev反射，转移矩阵方法等。 在第二章中，我们利用等价单粒子多通道网格方法和Landauer公式研究了一维量子线边耦合量子点系统的输运特性。在底温下电导对门压曲线展现出两个下降的峰，这标志着直接通过量子线的电子波和经量子点反射的电子波之间存在着有害的干涉。如果量子线边耦合多个量子点，那么这种累积散射效应将进一步压制电导。利用这种结构构造一个可能的可调开关器件也被讨论了。 在第三章中，我们研究了正常金属-量子点-超导系统的输运特性，并考虑了量子点上的库仑相互作用和超导一边对势的因素。输运特性依赖于库仑阻塞效应和Andreev反射的竞争。在有限温度下，电导对门压展现出一系列的峰，它们取决于电荷能和量子点的能级间隔。不同种类共振峰的详细分析也被给出。 在第四章中，正常金属-超导颗粒-超导系统的输运特性被研究。这里超导颗粒具有多个能级、库仑相互作用和对势。电流对门压的变化关系显示出2e周期的振子行为，反映了以库柏对为单位的电荷输运。当超导对的参数△接近于库仑能e2/2C时，由于共振Andreev反射要通过超导颗粒，系统的电导能够被提高。Andreev反射的振幅对偏压的关系展现出复杂的结构，也反映了超导颗粒的多能级、自旋和相互作用能。 在第五章中，在理论上研究了正常金属-量子点-超导簿膜-正常金属系统的相干介观输运和Andreev反射，这里量子点连接到d-波或者s-波超导簿膜是被考虑了。等价单粒子多通道网格方法允许超导对的相互作用是局域的或非局域的分别相应于s-波和d-波超导。Andreev反射的几率TA依赖于量子点和超导簿膜的参数也被详细地研究。由于存在有限尺寸的超导簿膜，系统的相干特性被呈现。特别地，系统包含随着{100}方向面的d-波超导簿膜时，Andreev反射被强烈地压制。由于量子点的存在，对于系统内含{110}方向d-波超导簿膜时，Andreev反射的零能峰消失。然而，不论簿膜是s-波超导簿膜还是d-波超导簿膜，电流对门压的变化关系显示出类似的共振行为。共振峰清楚的联系到量子点是奇占据还是偶占据。 在第六章中，利用等价单粒子多通道网格方法计算了铁磁金属-量子点-超导系统的输运特性。在量子点内我们考虑了相互作用，在超导一边我们考虑了对势。由于A耐陀ev反射受到铁磁中交换场的调制，输运特性在量上是不同于非磁情况的。在有限温度下，电导对门压展现出一系列的峰，它们取决于量子点的电荷能、能级间隔和铁磁中的交换场。随着交换场的增加这系统的零偏压电导既能被提高也能被压制，依赖于费米速度匹配条件，这也联系到结构中的电子占据数。 在第七章中，利用隧穿电子耦合到两能级系统的模型，我们解释了电子通过人工合成DNA分子呈现的大带隙半导体行为。两能级系统的两个能级代表两个底激发声子态，这样分子的振动和非弹性散射能简单有效地被描述。通过等价单粒子多通道网格方法，我们得到了非线性电流对偏压的变化关系。在底温下，这带隙敏感到两能级系统和导电电子的耦合强度。结果显示大带隙行为类似于半导体行为起源于非弹性散射。