量子隧穿效應被發現,人類可能實現穿牆術,物理學家感到頭疼!

通常在影視作品中，我們都能看到擁有超能力的人能夠穿牆而過，但現實情況是，如果我們走在前面，突然出現了一堵牆，或者出現了一座山，那麼我們要麼爬牆，要麼爬山，要麼繞路，想直接穿牆，是完全不可能的事情。但是，如果從物理學的角度來分析，科學家們通過最近觀察到的量子隧穿現象，將來還是可以讓科幻小說照進現實的。

 

事實上，量子隧穿現象對物理學家而言，並非新鮮事，早在20世紀20年代，就有一位物理學家在研究分子光譜時，發現了一個偶對稱的量子和一個奇對稱的量子之間的量子，一旦出現這種量子疊加，就會產生很強的非定常波包，這種現象在當時被稱為「雙阱位勢」。簡單地說，就是量子疊加後所產生的能量能跨越中間的障礙，也能反反覆覆地上演這種現象。但由於當時技術的不成熟，許多問題仍未得到解決。

很快，著名的物理學家伽莫夫發表了一篇關於量子隧穿現象的論文，他認為所有這些都與粒子有關，粒子能在脫離原子核的束縛之後，穿過原子核，伽莫夫通過大量的實驗證實了量子隧穿現象，並根據薛丁格方程推導出了著名的蓋革-努塔爾定律。後代科學家以伽莫夫為基礎，不斷通過實驗分析，逐漸完善了量子隧穿的概念，並由此多位物理學家因此獲得了諾貝爾物理學獎。

因此，對人類來說，研究量子隧穿又有什麼意義？一個最直觀的概念就是，即使是普通人，也能輕鬆掌握「穿牆術」。例如，我們都知道物體撞牆，一般都會在力的作用下發生反彈，但是，如果我們用科技手段，把物體縮小到基本粒子的大小，那麼，整個世界對於這個物體，就不再有任何阻礙了，只要它想要，它可以隨心所欲地穿過任何地方。

所以，當未來人類能實現體內所有原子、電子等物質同時發生隧道效應時，我們就能輕鬆地穿牆而過。另外，有些人認為，當人類成功實現量子隧穿後，我們就可以在宇宙中自由活動了。並且，由於不再受到任何阻礙，人類的速度可以超越光速，儘管根據愛因斯坦的《相對論》，宇宙中不存在超光速，因此，量子隧穿可能無法將人類帶到更遠的地方。

其中一個很重要的原因是，我們沒辦法在量子的世界中尋找到規律，並且很多實驗也是通過概率得來的，例如人類將來能通過量子隧道來掌握穿牆的技能，那沒他們必須在牆壁前進行無數次試驗，直到某個特定的成功。

所以物理學家研究量子隧穿現象的意義何在呢？對物理學家而言，通過實驗證明量子隧穿的過程是即時的，沒有任何延遲，對量子計算機領域而言，這無疑是一個巨大的利好消息，科學家通過這個消息，可以完美地解決各種量子計算機中出現的問題。