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量子隧穿效应是真的吗？
量子隧穿效应是什么呢？量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的墙壁的现象，又称隧穿效应，势垒贯穿 。
比如说，理论上宏观物体也能发生隧穿效应的。
人也有可能穿过墙壁，但要求组成这个人的所有微观粒子都同时穿过墙壁，其实际上几乎是完全不可能，以至于人类历史以来还没有成功的纪录。
按照经典理论，总能量低于势垒是不能实现反应的。
但依量子力学观点，无论粒子能量是否高于势垒，都不能肯定粒子是否能越过势垒，只能说出粒子越过势垒概率的大小。
它取决于势垒高度、宽度及粒子本身的能量。
能量高于势垒的、运动方向适宜的未必一定反应，只能说反应概率较大。
而能量低于势垒的仍有一定概率实现反应，即可能有一部分粒子(代表点)穿越势垒(也称势垒穿透barrier penetration)，好像从大山隧道通过一般。
这就是隧道效应。
像我们平时球扔向墙壁，势必都会弹回来。
但量子却不一定了。
在量子力学来看，如果把球换成微小的量子粒子，把固体墙壁换成量子力学势垒。
那么，粒子就会有一定的概率穿过势垒，它们最终会在势垒的另一边被探测到，此即为量子隧穿效应。
这就好像把小扔向墙壁，小球径直穿过，完全不受墙壁的阻碍。
阿尔法衰变就是因为阿尔法粒子摆脱了本来不可能摆脱的强力的束缚而逃出原子核。
扫描隧道显微镜是量子隧穿效应的主要应用之一。
扫描隧道显微镜可以克服普通光学显微镜像差的限制，通过隧穿电子扫描物体表面，从而辨别远远小于光波长的物体
物理学家虽然直接对单个粒子进行了测量，并证明了量子隧穿过程本身没有固有的量子延迟。
但要说超光速，这仅限于幻想 。
宏观量子隧道效应的特征
上述的量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应及量子隧道效应都是纳米微粒与纳米固体的基本特性。
除此之外，纳米材料还有在此基础上的介电限域效应、表面缺陷、量子隧穿等。
这些特性使纳米微粒和纳米固体表现出许多奇异的物理、化学性质，出现一些“反常现象”。
例如金属为导体，在低温时纳米金属微粒由于量子尺寸效应会呈现电绝缘性；一般PbTiO3，BaTiO3和SrTiO3等是典型铁电体，但当其尺寸进入纳米数量级就会变成顺电体；铁磁性的物质进入纳米尺度（～5nm）时，由多畴变成单畴，于是显示极强顺磁效应；当粒径为十几纳米的氮化硅微粒组成了纳米陶瓷时，已不具有典型共价键特征，界面键结构出现部分极性，在交流电下电阻很小；化学惰性极高的金属铂制成纳米粒子（铂黑）后，却成为活性极好的催化剂；金属由于光反射现象呈现出各种美丽的颜色，而金属的纳米粒子光反射能力显著降低，通常可低于1%，由于小尺寸和表面效应使纳米粒子对光吸收表现极强能力；由纳米粒子组成的纳米固体在较宽谱范围显示出对光的均匀吸收性，纳米复合多层膜在7～17GHz频率的吸收峰高达14dB，在10dB水平的吸收频宽为2GHz；颗粒为6nm的纳米Fe晶体的断裂强度较之多晶Fe提高12倍；纳米Cu晶体自扩散是传统晶体的1016至1019倍，是晶界扩散的103倍；纳米金属Cu的比热是传统纯Cu的两倍；纳米固体Pd热膨胀提高一倍；纳米Ag晶体作为稀释致冷机的热交换器效率较传统材料高30%；纳米磁性金属的磁化率是普通金属的20倍，而饱和磁矩是普通金属的1/2。
宏观量子隧道效应如何影响微电子器件的微型化？
在微观世界里，元素的原子展现出独特的特性，如钠原子的黄色光谱线，这与量子力学的能级理论相吻合。
当无数原子组成固体，原子的能级会合并成能带，对于大块材料，能带表现为连续的能量状态。
然而，对于超微颗粒，这连续的能带会分裂为离散的能级，且颗粒尺寸越小，能级间距越大。
当热能、电场或磁场能量小于这些间距时，就会出现与宏观世界不同的量子尺寸效应，如金属微粒可能转变为绝缘体，磁矩与电子数奇偶性相关，比热也会出现异常，光谱线向短波长移动。
电子的双重性——粒子性和波动性，导致了量子隧道效应。
令人惊奇的是，宏观物理量如微颗粒的磁化强度和量子器件中的磁通量，也显示出量子隧道效应，被称为宏观量子隧道效应。
这种效应对于未来的微电子、光电子器件具有重要影响，可能决定了现有器件微型化的极限。
例如，当半导体集成电路的电路尺寸接近电子波长时，电子会通过隧道效应逸出，导致器件失效。
传统电路的极限尺寸大约是0.25微米，而量子共振隧道晶体管正是利用这些量子效应来实现新一代的器件设计。
纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
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