难以置信的量子穿越（下）

一些写作，第53篇

量子隧穿的意义

由于量子隧穿效应的存在，我们的电子元件无法做到更小。因为摩尔定律，现在的元器件越做越精密，但摩尔定律总有到头的时候，因为元器件如果再小的话，就会因为量子隧穿效应而出现漏电现象。

漏电会造成数据的混乱。所以说量子隧穿效应给芯片制造工艺定下了一个天花板。如果要突破这个天花板，那电子元件在未来必须以一种新的方式出现。

但量子隧穿也有可利用的一面，那就是扫描隧道显微镜。光学显微镜也就能看到微米级的细菌，但是扫描隧道显微镜能直接看到单个原子。

扫描隧道显微镜作为一个诺奖级的发明，其原理就是用一根非常细小的探针去接触被探测物体的表面，主要是金属。

但是探针和物体表面并没有真正发生接触，中间有一个非常细小的空隙，这个空隙就起到了墙的作用。

物体表面的电子原本不会越过这面墙达到探针，但是由于隧穿效应的存在，有时候电子是能够到达探针的，这时探针就检测到了微小的电流，然后根据电流的强度就可以计算出这面墙有多厚，然后再通过系统不断的调整探针位置来扫描整个物体表面，从而绘制出被探测物体的表面特征。

金表面的扫描隧道显微图像。单个原子及其排列是直接可见的。暗带对应于表面的凹坑，没有原子。

再比如恒星内部的核聚变，它就离不开量子隧穿。恒星内部虽然有着高温高压的环境，但是这个环境还远远达不到核聚变的条件，因为核聚变是两个原子核融合在一起，形成新的原子核同时释放大量能量的过程。

但是原子核都是带正电的，它们之间会相互排斥，想要克服电磁力，这就需要粒子具有非常高的动能，或者说在非常高的温度下才行，就拿我们太阳来说，突破两个氢原子之间库仑势垒所需要的温度要远远高于太阳核心的1500万度。

而正因为有了量子隧穿，即使在不那么高的温度下，也能使两个原子核突破壁垒发生融合，所以说今天我们能够享受到太阳的温暖，要多亏了量子隧穿。

而且，大自然对于隧穿的概率给的也是恰到好处，如果太容易发生隧穿，太阳就会烧的太快，以至于地球根本没有足够的时间演化出生命；而如果隧穿的概率太低，太阳释放的能量又太少，那么地球生命可能也不会诞生。