本发明一种具有量子电导效应的离子型忆阻器，为“三明治”结构或场效应晶体管结构；“三明治”结构的离子型忆阻器由顶端电极，隧穿层，氧化物层，离子掺杂层及底端电极构成，具体结构“顶端电极/隧穿层/氧化物层/离子掺杂层/底端电极”、“顶端电极/氧化物层/离子掺杂层/隧穿层/底端电极”及“顶端电极/氧化物层/隧穿层/离子掺杂层/底端电极”；顶端电极厚度30～100纳米；隧穿层厚度0.34～5纳米；氧化物层厚度10～40纳米；离子掺杂层厚度10～40纳米；底端电极厚度30～100纳米。本发明可基于碱金属或碱土金属离子迁移产生忆阻效应；利用离子穿过隧穿层时的隧穿效应或纳米线沟道对离子的量子尺寸效应实现量子电导效应，观察到多个量子态。