一個有100年歷史的實驗在量子水平上重復，這將使量子現象進入我們的世界
科學早就知道隧道效應，當粒子在沒有能量基礎的情況下穿過能量勢壘時。這是量子世界的一種現象，在電子學中得到了廣泛的套用。現在，科學家們已經將隧道功能擴充套件到對粒子行為進行分組，這是量子水平上100年前實驗的重復。事實證明，電子群可以相互推動集體穿隧。
用於實驗的「量子」材料樣本。 圖片來源：Lance Hayashida/加州理工學院
1919年，德國物理學家海因裏希·巴克豪森（Heinrich Barkhausen）進行了一項後來以他的名字命名的實驗。他以放置線上圈中的鐵磁材料為例，表明在外部影響材料的過程中，其磁化強度會突然發生變化。例如，在巴克豪森的實驗過程中，當磁鐵被帶到鐵磁體上時，連線到線圈的喇叭會發出劈啪聲。各個磁域的磁化強度影響了相鄰的磁域，並且像雪崩一樣蔓延，同時突飛猛進，直到材料完全磁化。
加州理工學院（加州理工學院）的科學家決定在量子水平上檢測相同的效應，而不受純粹由於量子現象的外部影響。事實上，這是對自發群體隧道的測試。他們將一種稱為鋰-鈥-釔氟化物的鐵磁材料放入線圈中，並將其冷卻到接近絕對零度。需要線圈來測量如果材料中的磁化強度開始發生變化時將產生的電壓。
實驗開始後，科學家們開始記錄電壓浪湧，其性質類似於巴克豪森雜訊。這表明單個電子的量子力學穿隧導致了粒子的群穿隧或聯合穿隧。
「傳統上，每個小型雪崩，其中一組旋轉改變方向，都是自行發生的，」 該作品的作者說。 「但我們發現，透過量子穿隧，兩個雪崩是相互同步的。 這是兩大類電子交互作用的結果，透過它們的交互作用，它們產生了這些變化。 這種協作隧道效應令人驚訝。
這一發現為量子傳感器和其他電子裝置的創造帶來了希望。事實上，電子群交互作用形式的量子現象可以用作宏觀物件，這將簡化量子物理學領域的實驗，並允許這些現象不僅用於傳統電子學。
