Kvantumalagút: átjutás a láthatatlan falon

A kvantumfizika szerint a részecskék átjuthatnak olyan akadályon, amelyen klasszikusan lehetetlen volna áthaladni. Ez a kvantumalagút.

A klasszikus fizika szerint egy golyó nem tud átjutni egy túl magas falon, ha nincs elegendő energiája. A kvantumvilágban azonban a részecskéket hullámként is le lehet írni. Ezek a hullámok kis valószínűséggel akkor is áthatolhatnak egy akadályon, ha energiájuk elégtelen. A jelenség a mikrovilág egyik legmeglepőbb tulajdonsága.

Ezt a jelenséget kvantumalagútnak nevezik, és számos természeti folyamatban szerepet játszik. A Nap belsejében zajló magfúzió részben ennek köszönhető, mert a hidrogénmagok így tudják legyőzni az egymás közötti taszítást. Enélkül a csillagok energiatermelése sokkal lassabb volna. A folyamat tehát a csillagok működésének egyik alapfeltétele.

A kvantumalagút gyakorlati alkalmazása is fontos: a pásztázó alagútmikroszkóp például ezen a jelenségen alapul. A készülékkel atomok méretű részleteket lehet megfigyelni a felületeken. Így a jelenség nemcsak az elméleti fizikában, hanem a mindennapi technikai eszközökben is megjelenik. A félvezető chipek működését is részben ez a hatás határozza meg.