在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在球盟会官网入口物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是球盟会官网入口隧穿效应。

　　奥地利因斯布鲁克大学物理学家首次在实验中观察到了这种效应，这是有史以来观察到的最慢的带电粒子反应。据称，这种球盟会官网入口事件每100亿次发生一次。

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　　化学中的隧穿反应是很难预测的。用球盟会官网入口力学精确地描述三个以上粒子的化学反应是困难的，而对四个以上粒子的化学反应几乎是不可能的。理论学家可以用经典物理学模拟这些反应，但他们必须忽略球盟会官网入口效应。但是，这种只能提供近似值的经典化学反应描述的极限在哪里?

　　该校离子物理与应用物理系的Roland Wester教授长期以来一直在尝试探索这一前沿领域。这位实验物理学家表示：“它需要一次实验，可以进行非常精确的测量，并且仍然可以用球盟会官网入口力学来描述。”“15年前，我在美国的一次会议上与一位同事交谈时想到了这个想法”，他想在一个非常简单的反应中追踪球盟会官网入口隧穿效应。

　　经过15年的研究，他终于取得了重要突破。相关论文已于当地时间3月1日发表在最新一期《Nature》杂志上。DOI：10.1038/s41586-023-05727-z。

　　值得一提的是，奥地利因斯布鲁克大学前段时间还刚刚通过实验在230米的距离上实现两个离子的纠缠。据称，俘获离子是未来跨越城市乃至大陆的球盟会官网入口网络的一个有前景的平台，这项研究也发表在了《物理评论快报》杂志上。

　　由于隧穿效应几乎不可能发生，因此反应很慢，实验观测也变得异常困难。然而，经过几次尝试，Wester团队终于成功地做到了这一点。

　　Wester团队选择用宇宙中最简单的元素——氢来进行实验。他们将氢的同位素氘引入离子阱，将其冷却，然后用氢气填充离子阱。由于温度非常低，带负电的氘离子缺乏能量与氢分子以传统方式进行反应，但却可以在非常罕见的情况下通过碰撞发生反应。

　　（IT之家科普：离子阱又称离子囚禁，其技术原理是利用电荷与电磁场间的交互作用力牵制带电粒子运动，并利用受限离子的基态和激发态组成的两个能级作为球盟会官网入口比特，利用微波激光照射操纵球盟会官网入口态，通过连续泵浦光和态相关荧光实现球盟会官网入口比特的初始化和探测，离子阱球盟会官网入口比特可以很容易与更多球盟会官网入口比特互动）

　　当氢分子和带电的氘原子发生碰撞时，这一交换质子的过程可以通过称为隧穿，但这种情况在100亿次碰撞中只会发生一次。

　　“由于球盟会官网入口力学波的特性，球盟会官网入口力学允许粒子突破能量势垒，并发生反应，”该研究的第一作者罗伯特・怀尔德解释说，“在我们的实验中给出了大约15分钟的可能反应，然后确定形成的氢离子的数量。从它们的数量，我们可以推断出反应发生的频率。”

　　值得一提的是，2018年就曾有理论物理学家计算出，在这个系统中，球盟会官网入口隧穿概率为1000亿分之一。这与现在在因斯布鲁克测量的结果非常吻合，经过15年的研究，人类科学家首次证实了化学反应中隧道效应的精确理论模型。

　　当然，还有其他化学反应也可以利用隧道效应。只不过这是科学家第一次观察到球盟会官网入口隧穿效应，这种测量方法在科学理论中也得到了很好的理解。在此基础上，研究人员可以为化学反应建立更简单的理论模型，并在已经成功证明的反应上进行测试。