據物理學家組織網報道，英國劍橋大學卡文迪什實驗室的科學家首次利用光讓電子穿過了經典力學裏無法穿越的“牆壁”（勢壘），實現了量子隧穿，科學家們(men) 有望借此研製出新的凝聚態。相關(guan) 研究發表在4月5日出版的《科學》雜誌上。

在量子力學裏，量子隧穿效應為(wei) 一種量子特性，是電子等微觀粒子能夠穿過它們(men) 本來無法通過的“牆壁”的現象。正常情況下，粒子無法穿過這些“牆壁”，但如果這些粒子足夠小，這一切就可以發生。在放射性衰變發生時、在很多化學反應中以及在掃描隧道顯微鏡內(nei) 都會(hui) 出現這種量子隧穿效應，這是因為(wei) 根據量子力學，微觀粒子具有波的性質，因而有不為(wei) 零的概率穿過這些“牆壁”。

該研究團隊的領導者傑裏米·鮑姆博格表示：“告訴電子如何穿過"牆壁"的技巧是讓光同電子"聯姻"。”

科學家們(men) 解釋到，這場“聯姻”是“命中注定”的，因為(wei) 光以共振腔光子的形式出現，科學家們(men) 將一束光捕獲在鏡子之間，讓其在鏡子間來回反彈，光把電子夾在中間，讓電子振動穿過牆壁。

研究人員皮特·克裏斯托弗裏尼指出：“這場"婚姻"產(chan) 生的後代實際上是新的不可分割的粒子，這些粒子由光和物質組成，可以自由地通過像平板一樣的半導體(ti) "牆壁"而消失。”

科學家表示，新粒子的獨特特征之一是它們(men) 會(hui) 朝一個(ge) 特定的方向延伸，而且它們(men) 之間也存在著強烈的相互作用。

目前，很多試圖製造出“凝聚態”的半導體(ti) 物理學家正在密切關(guan) 注這些相互作用強烈的粒子。“凝聚態”指的是由大量粒子組成且粒子間有很強相互作用的係統。低溫下的超流態、超導態、玻色—愛因斯坦凝聚態、磁介質中的鐵磁態、反鐵磁態等都是凝聚態，它們(men) 能在半導體(ti) 內(nei) 毫無損失地“旅行”。

這些新的帶電粒子也具有量子力學特征，即能同時出現在兩(liang) 個(ge) 地方，因此，科學家們(men) 有望使用這些新粒子，借用肉眼可見的量子力學將原子物理學家的想法變為(wei) 實用設備。

在人的印象中，光流動不羈。實際上，光子（或者說電磁波）與(yu) 有形體(ti) 的物質（或者說凝聚態）之間，沒有截然區分。這就是一百年前科學家發現的“波粒二象性”的道理。如果你把物體(ti) 冷卻到接近絕對零度，它就會(hui) 表現出一種與(yu) 激光極其相似的流動性。而卡文迪什實驗室的成就，是一種新的演示成功地讓光與(yu) 物質不分彼此，結合成能穿透別物的流動形態，而這種形態還沒有先例。今後，科學家會(hui) 試圖在量子實驗中應用這種新形態，看看它能不能帶來突破。