研究人员发现，在称为“隧穿”的量子过程中穿过固体物质的电子瞬间完成。这项发现由澳大利亚格里菲斯大学的科学家领导，与先前的实验相矛盾，这些实验表明隧道事件的开始和结束之间经过了一段时间。
这项工作详见“ 自然 ”杂志的一篇论文。
量子隧道效应是我们日常经典世界与量子力学惊人领域之间更为奇异的差异之一。
“如果你倚靠在墙上，那么这堵墙会强行推回，这样你就不会经历它，”共同作者罗伯特桑说。
“但是当你进入微观层面时，事情的表现就完全不同了。这就是物理定律从经典变为量子的地方。“
量子世界中的粒子实际上可以穿过那堵墙。实验问题是，在一个给定的障碍物中过渡需要多长时间 - 在这种情况下，是氢原子的电势垒。
“我们使用最简单的原子，原子氢，我们发现我们可以衡量的是没有延迟，”桑说。
“ 自然 ” 杂志是一项为期三年的国际项目的高潮，该项目中，该团队使用Griffiths澳大利亚阿瑟第二科学设施中包含的极其强大的超快激光射击氢原子及其孤立电子。激光是圆偏振的，这意味着它向发射的电子施加旋转。
然后可以测量在电子的“相位”中产生的旋转，好像它是一个时钟指针 - 或者在这种情况下，更确切地说，是一个时钟。
“有一个定义明确的点，我们可以开始这种互动，而且我们知道电子应该在何时瞬间出现，”桑说。
“所以任何不同的时间我们都知道经过这个障碍需要很长时间。这就是我们如何衡量需要多长时间的方法。
“它与实验不确定性中的理论一致，与瞬时隧道效应一致。”
测量隧道事件的时钟精度是由阿秒激光器中的超快脉冲光驱动的 - 仅十亿分之一秒的十亿分之一秒。在如此短的时间内激光器发出的能量大于整个美国电网的能量。
Sang注意到阿秒的时间尺度“很难理解它有多短，但需要一个大约一百微秒的电子来绕原子核运行”。
隧道掘进在我们的日常生活中可能是一种不熟悉的效果，但从电子显微镜到计算机晶体管的常见设备依赖于它。
“你可能会想到的一个限制是我能让晶体管工作多快 - 最终的限制部分在于量子粒子能够多快地通过隧道，”Sang说。
“对于传统的计算机来说，它意味着你可以多快地切换一个晶体管。”
当我们探索这些奇怪的量子力学过程的领域和限制时，个人计算机也可能会有速度提升。
研究人员已经证明，当电子穿过屏障时，电子在“潜在的”下不会花费可测量的时间，但是注意到这些事件“只是像电子波函数崩溃一样'瞬时'，正统的量子力学解释”预测。
Sang补充说，这为未来的zeptosecond激光器提供了诱人的可能性 - 它可以运行一段时间比阿秒的短一千倍 - “获得有关波函数崩溃本身动力学的信息”。这样的测量将探索量子与经典世界的最根本差异，其中常识性期望在描述粒子的波函数面前被破坏。
