在本文中，我们从理论上研究了二维弯曲量子波导系统，Rashba自旋轨道耦合系统以及两个磁势垒拓扑绝缘体纳米管的物理性质，为设计具有优良性能的量子器件提供理论依据。本论文首先介绍了量子输运的物理背景，以及介观体系中几个常见的典型效应，包括Aharonov-Bohm效应，弱局域化效应等。在第二章中，给出了研究介观体系输运性质的Landauer-Buttiker理论和散射矩阵方法。在第三章中，我们研究了电子在弯曲量子波导中的电子输运性质。由于传播态和局域态的干扰，透射系数发生了一系列的Fano共振式下降，透射率随着弯曲区域角度和曲率的增加而振荡。在第四章中，对多栅极Rashba自旋轨道耦合系统电子输运性质进行了研究。计算表明自旋向上和向下的电子波函数的干涉效应受栅极个数和栅极电压的调制。对于以一定能量入射的电子，在Rashba自旋轨道耦合系数确定的条件下，不同自旋方向上的电子透射率与极化率随栅极长度L₂以π/k₀周期振荡。由于栅极电压对电子透射的阻碍作用，随着栅极个数的增加，透射率在加剧振荡的同时，“零”透射率区域增宽。在极化率的一个振荡周期中，有2i个振荡的峰值（i是波导系统所含栅极数量）。在第五章，利用三维拓扑绝缘体表面态理论计算了电子在两个磁势垒拓扑绝缘体纳米管中的输运。计算结果表明当磁通量φ=φ₀/2时，系统不存在能隙，入射能量和半径的增加使有效能级增加，所以电导系数随入射能量和半径的增加呈台阶式上升，并且电导系数对于磁场呈周期性变化。