量子隧穿效應是物理學家研究的最有趣的事情之一。
想像一個，把網球打在牆上。一般而言，網球會從牆面上彈開。然而，由於量子世界的奇異性，從技術上講，存在一個統計學上的概率，即：球將位於牆壁的另一側或者甚至嵌入牆壁本身。
當然，在這裡，我們並不是說球會穿過牆，至少不能這樣說。
在宏觀層面上，會發生什麼？
在宏觀層面上，如果出現了奇怪的量子隧穿效應，那麼在球接近牆壁時可能會突然消失，然後立即出現在牆壁的另一側，而牆本身和球將處於理想狀態。當然，這種情況發生的可能性是非常小的。然而，從概率上講，理論上它是有可能的。
為什麼？其原因在於量子世界的概率本質。正如海森堡的不確定性原理所證明的那樣，粒子的位置和動量是不能同時被知道的。例如，如果你知道一個電子的位置，那麼你就不知道它的速度；如果你知道它的速度，那麼你就不可能知道它在空間中的位置。正因為如此，所以概率被用來「猜測」一個粒子在某一特定時間點的位置。這些概率創造了所謂的「概率雲」。
概率雲和量子隧穿效應
從圖中我們可以看出，電子出現在「雲」中心的概率要比出現在周圍的概率大。然而，儘管電子出現在「雲」邊緣的概率非常小，但並不能排除電子出現在邊緣的可能性。
量子隧道效應是指粒子（如電子）瞬間穿過一個屏障的能力。如果存在一個比電子能量更高的勢壘，並正接近壁壘，那麼我們會認為，粒子將無法克服它。事實上，在大多數情況下也確實如此。然而，每一個電子都有可能會表現出完全出乎意料的行為。也就是說，在極少數情況下，電子會出現在勢壘的另一側。
這怎麼可能？
由於電子的概率性質，當電子接近勢壘的時候，可以在勢壘的另一側檢測到電子。
當一個電子出現在勢壘的另一側時，這就意味著發生了量子隧穿效應。從技術上講，電子並不能穿過勢壘，奇怪的是，在發生量子隧穿效應時，電子並不存在，它是瞬間發生的。這樣，電子就能瞬間克服高能障礙。
恆星和量子隧穿效應
雖然這聽起來可能是一個非常奇怪甚至是不可能的事件，但實際上，它對地球上的生命是重要的。由於量子隧穿效應，太陽和所有已知的恆星都能發光。
作為核聚變的結果，太陽釋放了光和熱。兩個帶正電的原子核相互碰撞形成一個新的元素，在這個過程中，光子就會被釋放出來。然而，問題是，由於兩個原子核都帶正電荷，它們是互相排斥的，就像同性磁鐵一樣。這就意味著，原子核必須克服能量屏障，並合併。但是，我們知道，太陽中的原子核並沒有足夠的能量來克服這一障礙。因此，唯一可能做到這一點的方法就是發生了量子隧穿效應。
奇怪的是，量子隧穿也會產生不利影響。從量子理論的角度考慮生命系統，量子生物學認為，DNA的突變可以在一個叫做質子隧穿的過程中發生。
如果DNA在量子隧穿的過程中複製的話，那麼就有可能發生突變。當然，還有其他一些因量子隧道效應而引起的突變，根據一些科學家的說法，這種情況會導致癌症。
奇怪的是，讓太陽發光以及提供的光和熱，也可能是自然界中萬物老化、退化和死亡的原因。然而，如果沒有量子隧穿效應的話，那麼我們所知道的生命將是不可能的。