Quantum Tunneling

定义 Definition

量子隧穿：在量子力学中，粒子即使能量不足以越过经典物理所说的“势垒”（能量障碍），仍有一定概率穿过该势垒、出现在另一侧的现象。常见于核衰变、扫描隧道显微镜（STM）、半导体器件等领域。

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈkwɑːn.təm ˈtʌn.əl.ɪŋ/（美式常见）
/ˈkwɒn.təm ˈtʌn.əl.ɪŋ/（英式常见）

例句 Examples

Quantum tunneling allows particles to pass through barriers.
量子隧穿使粒子能够穿过势垒。

In alpha decay, quantum tunneling explains how an alpha particle escapes the nucleus even when classical physics predicts it should be trapped.
在α衰变中，量子隧穿解释了α粒子如何在经典物理认为应被困在原子核内的情况下仍能逃逸出来。

词源 Etymology

quantum 源自拉丁语 quantum，意为“多少、一定量”，在物理学中指“最小的离散单位（量子）”。tunneling 来自 tunnel（隧道），形象比喻粒子不是“翻越高墙”，而是像“挖隧道”一样穿过障碍。该术语在20世纪量子力学发展中逐渐固定，用来描述波函数导致的非经典穿透效应。

相关词 Related Words

• Barrier
• Wavefunction
• Potential
• Superposition
• Uncertainty
• Decay
• Semiconductor
• Probability

文学与名著用例 Literary Works

• A Brief History of Time（Stephen Hawking）— 科普语境中讨论量子现象与微观世界的不直观特性时常提及隧穿。
• The Feynman Lectures on Physics（Richard P. Feynman 等）— 在量子力学相关章节中用隧穿来说明波动性与概率解释。
• Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum（Leonard Susskind, Art Friedman）— 以教学方式讲解隧穿作为量子行为的典型例子。