在量子力学里，量子隧穿效应（Quantum tunneling effect）指的是，像电子等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为，尽管位势垒的高度大于粒子的总能量。在经典力学里，这是不可能发生的，但使用量子力学理论却可以给出合理解释。历史 1927年，在研究分子光谱时，弗里德里希·洪德发现，对于双阱位势案例，偶对称量子态...
量子隧穿在很多领域中都有应用，比如半导体器件中的隧穿二极管、扫描隧穿显微镜等。量子隧道二极管可用于制造高速、高精度的电子设备，扫描隧穿显微镜中电子的隧穿可以实现高分辨率的成像，从而获得样品表面的详细信息。纳米级电子显微镜（图片来源：Veer图库）这次的新发现，对人类理解量子隧穿的原理有重要作用，未来，我们...
量子隧穿效应在芯片制造中的影响提醒我们,随着技术的发展,我们不仅要面对新的机遇,也要解决新的挑战。通过不断的材料创新和工艺改进,我们可以更好地控制和利用量子隧穿效应,推动半导体技术的进步,实现更高的性能和更低的功耗。 量子隧穿效应是一个复杂且关键的...
量子隧穿是指微观粒子在遇到一个势垒（比如电场、磁场或物质）时，有一定概率穿过去，而不是被反射或停止。这个现象违反了经典物理学的预测，因为按照经典物理学，如果粒子的能量低于势垒的高度，它就不可能越过去。但是，在量子力学中，粒子的位置和动量都是不确定的，它们可以用波函数来描述。波函数可以延伸到势垒...
量子隧穿效应隧道效应零时间隧穿量子隧穿效应(隧道效应):在能量不够的情况下,无法穿过能量壁垒的微观粒子,偶尔可以通过壁垒的现象。因为微观粒子穿过壁垒用的时间似乎为零,因此又称:零时间隧穿。1ONE量子隧穿效应如果你有关注2023年度的诺贝尔物理学奖,那么你很有可能读到这样...
量子隧穿是一种微观现象，是指处于量子态的微观粒子，以不低于零的概率穿过它本应不可能穿过的、远高于其自身的势垒。量子隧穿效应是在量子尺度下所发生的事件，属于量子理论的研究领域。设想一个运动中的粒子遭遇到一个位势垒，试图从位势垒的一边移动到另一边，这可以被类比为一个小圆球试图只通过自由滚动翻过一...
由“约瑟夫森结”制成超导量子干涉仪、超灵敏的磁测量计可以用于精确测量磁场强度、磁场梯度、磁化率等，还用于检测弱磁场或航天的遥控磁测量等。由于这些器件不与被测体接触，可以避免受到表皮等其他因素的干扰，还可用于人体的肺磁场、心磁场、大脑神经磁信号的磁测量。在生物学方面，利用“约瑟夫森结”还可以制作成...
量子隧穿，一个在初听之下可能会被认为是科幻电影中的术语，实际上是量子力学中的一种自然现象。这种现象是基于某些粒子，如电子，虽然它们没有足够的能量去越过某个势垒，但仍然有可能通过这个势垒的行为来理解的。换句话说，粒子有一定的概率“隧穿”这个势垒，即使它们按照经典物理学的逻辑不应该这样做。你可能会...
从量子力学的角度看，量子隧穿没有固定的速度，也就无法判断它是否超过光速。这是因为量子力学告诉我们，粒子在势垒内部并没有确定的位置和速度，而是以一定概率分布在不同位置上。因此，粒子隧穿时并不是从一个确定位置到另一个确定位置，而是从一个概率分布到另一个概率分布。这样就无法定义粒子隧穿时所经过的...