棘輪，在週期力的作用下能產生單向運動。如，用改錐連續來擰棘齒的螺絲釘，螺絲釘就會不斷向深處鑽。這是向一側傾斜的一圈棘齒產生的效應。量子棘輪，透過一個振盪訊號或隨機變化訊號可以實現對電子運動方向的控制，使它們完成有用運動。在量子棘輪的研究領域居領先地位的德國科學家亨吉認為，電子像人們預計的那樣自動遠離電路負極的時代很快就要來到。亨吉興奮地說：“你可以讓電子轉圈運動，或上下運動，還可以讓它爬坡。”

量子棘輪能使電子在沒有有向電壓的環境中來回運動。這意味著它能夠利用沒有電線連線的電子裝置指揮電子隨意地在不同的電子元件間跳躍，隨意分流的單個電子可用來儲存量子資訊。經過專門設計的電路塊則成為構建新一代量子計算機的邏輯閘。

在低溫下，處於量子通道槽底部的電子無法逾越槽兩側的壁壘，經典物理學認為，這些電子將被永久俘獲。然而根據量子理論，這些電子是能逃逸的。電子是一種機率波，沒有明確的方位，存在逃到勢能壁壘之外的小機率。它可以從兩個方向貫穿棘齒型槽，如果“壁壘”極薄，貫穿機率便會大大提高。這一理論，目前已被科學家的實驗證實。他們還指出，由於電子攜帶熱量，量子棘輪也許可用做熱力水泵，給晶片的微元件降溫。對量子棘輪的研究可能有助於人體分子馬達的研究。我們身體的肌肉就是大批協調動作的分子馬達，它們吸收體內化學反應釋放的無方向能量，併發揮棘輪效應，否則能量之於人體便是無效的。當然，分子馬達不等同於量子棘輪。

棘輪測力就是用棘輪測力工具測力。