跨越量子勢壘的躍遷稱為量子隧穿，這種躍遷所需的時間以前從未被測量過。對於氫原子中的單個電子，這個時間尺度現在被測量為不超過1.8秒，這與瞬時躍遷的解釋是一致的。如果你把網球扔向一堵堅固的牆上，它會100%地撞到牆上，然後反彈回來，就像你所期望的那樣。在物理學中，一個足夠強的屏障會阻止任何進入的物體通過它。但在量子層面上，嚴格來說這並不正確。如果你把網球換成量子粒子，把固體牆換成任何量子力學勢壘，粒子穿過勢壘的概率是有限的，粒子最終會在勢壘的另一邊被探測到。就好像你把網球扔向牆壁，它徑直穿過，完全不受牆壁的阻礙。
科學家們首次成功地測量了量子隧穿過程的耗時，並發現這是瞬間完成的。但這並不意味著它的速度比光速還快。
如果你讓一個經典的粒子，比如籃球或網球，落到像桌子一樣堅硬的表面上，你可以肯定它會反彈回來。如果你用量子粒子做同樣的實驗，你會發現，相當令人驚訝的是，它通過隧道到達桌子的另一邊的機會是有限的，穿過勢壘就好像它根本不是障礙一樣。當你想到量子宇宙的時候，很可能會想到微小的、獨立的粒子，它們都在快速移動，互相碰撞。但現實量子本質的一個違反直覺的方面是，量子粒子的某些特性存在固有的基本不確定性，我們只能用概率來全面描述它們。
這意味著如果你拿一個量子粒子，把它放在任何一個位置，然後問「它現在在哪裡？」這個粒子的量子性質意味著它的位置是由一個波函數定義的，而這個波函數不是很確定的。
隨著時間的推移，即使是一個簡單的單粒子，其描述其位置的量子波函數也會隨著時間自發地展開。這發生在所有量子粒子上。量子物理的這種奇異的、違反直覺的性質並不是我們測量設備的限制，而是現實和控制它的規則的一個基本性質。不管：
靜止的粒子。自由粒子在空間中運動。束縛粒子(如原子中的電子)被限制在其允許的範圍內。或者一個粒子遇到了阻礙限制了它所能佔據的量子態。在做測量之前，沒有什麼是確定的，只有概率。
在經典力學(A)和量子力學(B-F)中，粒子在盒子裡的軌跡(也稱為無限方井)。在(A)中，粒子以勻速運動，來回彈跳。在(B-F)中，對於相同的幾何和勢，給出了與時間有關的薛丁格方程的波函數解。橫軸為位置，縱軸為波函數的實部(藍色)或虛部(紅色)。(B-D)是穩態(能量本徵態)，它來自於與時間無關的薛丁格方程的解。(E與F)是非穩態的，薛丁格方程的解。如果你有一個系統，它有一個從量子勢壘的一邊到另一邊隧穿的概率(比如原子的束縛，或者一個虛假的最小值)，那麼這個躍遷的速度就會受到限制。也許它取決於勢壘的大小，勢壘的厚度，或者其他一些與它的物理性質有關的因素。畢竟，在這個宇宙中，一切都應該受到光速的限制。
最簡單的設置就是把一個粒子，比如電子，束縛在一個受限的系統中，比如氫原子。有一個有限的，非零的概率，它將隧道到一個無限制的狀態。通過使用合適的設備(例如超高速光子)對其成像，就可以精確地測量從一個束縛態到一個非束縛態所需要的時間間隔。
一個標量場φ在虛假的真空圖。注意，能量E比真正的真空或基態高，但是有一個屏障阻止磁場經典地滾到真正的真空。然而，通過量子隧穿的過程是有可能達到真正的真空狀態的。澳大利亞阿秒科學設施的研究人員已經做到了這一點，他們發現，這種最簡單的轉變最多需要1.8阿秒。
儘管這對於量子限制電晶體的實際應用具有迷人的意義，但在這種情況下，「瞬時」並不意味著它違反了愛因斯坦的相對論。
當量子粒子接近勢壘時，它會與勢壘發生最頻繁的相互作用。但是有一個有限的概率，不僅反射出勢壘，而且穿過勢壘的隧穿。儘管這項新研究表明，隧穿本身的步驟是瞬時的，但這並不意味著你可以在比光旅行時間短的時間內從勢壘的一邊穿過另一邊。這個實驗只涉及一個粒子在一個單一的束縛系統中，這表明在這個隧穿躍遷中沒有基本的量子延遲。
但它也有助於揭示物理學家們是如何設法利用多粒子系統來製造一種比光速還快的物體的幻覺的：這一結果每隔幾年就會被誤傳。假設你有一組量子粒子，它們聚在一起形成一個緊密的脈衝，隧穿或以其他方式穿過某種屏障。
通過向半透明/半反射的薄介質發射光脈衝，研究人員可以測量這些光子穿過屏障到達另一邊所需的時間。雖然隧穿本身的步驟可能是瞬時的，但運動粒子仍然受到光速的限制。由於新技術和技術的發展，我們在以接近甚至等於光速的速度運動的成像脈衝方面取得了如此巨大的成功，這實在令人驚嘆。
當創造一個粒子脈衝時，無論這些粒子是大質量的還是無質量的(比如光本身)，這些粒子在空間和時間上總是固有的分布。
如果你把粒子從一個地方送到另一個地方，而沒有設置屏障或其他東西將它們過濾掉，你會認為它們會在一個可預測的時間內到達目的地，而這個時間是由光速決定的。然後比較你測量到的脈衝在時間上的某一時刻的空間位置。
你可能會驚訝地發現，你在屏障的另一邊檢測到的脈衝很容易就能被發現，其運動速度似乎超過了光速所允許的速度！
如果你所做的只是測量一組粒子的開始位置、時間、結束位置和時間，這些粒子被發送到量子勢壘並最終穿過量子勢壘，你可能錯誤地得出結論，這些到達的粒子的速度超過了光速。你可能會認為，根據剛剛讀到的關於量子隧穿瞬時速度的知識，這意味著粒子可以以無限快的速度運動，打破光速，穿過一個有限的、非零厚度的量子力學屏障。這就是經常出現的誤解。
但這裡所發生的一切只是在穿過屏障的脈衝隧道中發現的一部分量子粒子，而大多數粒子的作用與網球相同：它們會反彈，但無法到達目的地。如果你能把能穿過屏障的粒子向前裝載，優先切斷脈衝後面的粒子，你就會錯誤地測量出比光速還快的速度，即使沒有單個粒子能真正打破光速。
如果你要以某種方式追蹤你發射到目的地的每一個粒子的單獨運動，你會發現製造它的粒子只是初始脈衝前端的一部分，沒有任何實際的粒子比光本身的速度更快。那麼這個新結果到底意味著什麼呢？
簡單地說，隧穿本身的實際過程，也就是從量子勢壘一邊的束縛態到另一邊的非束縛態的躍遷過程，在所有其他物理效應之上不需要任何額外的時間。然而，在給定的時間內移動一定距離仍然受到愛因斯坦相對論的限制，這種限制適用於任何情況下的每一個粒子。這是一個令人難以置信的壯舉，科學家們直接對單個粒子進行了測量，並證明了隧穿過程本身沒有固有的延遲。