量子隧穿会导致超光速吗

但是，即使这种现象无处不在，我们对隧穿事件本身所发生的事情也知之甚少。例如，粒子从势垒的一边转移到另一边是瞬时的还是需要一些时间？事实证明，要确定所谓的隧穿时间是非常困难的，因为在量子力学的模糊世界里，很难定义我们所说的时间。然而，有一件事是确定的：在许多对量子隧穿时间的定义中，超光速确实是可以发生的事情。

这种超光速并没有违反爱因斯坦的相对论，因为这其中涉及到时间定义的问题：波函数的中心通过起点和终点所经历的时间。但是，如果波函数在隧穿过程中发生变化，例如旧函数的波前变成了新函数的中心，我们就会看到超光速的发生。也就是说，虽然波函数的中心不能超光速传播，但在测量时粒子也可能处于波函数前沿。事实上，这种定义方式即使在没有屏障的情况下也可能出现超光速的情况。

所以我们可以看到隧穿时间有点混乱，我们需要定义一个更好的问题：在被障碍物隔开的两点之间发送消息的速度是否可能比在没有障碍物的情况下发送相同消息的速度更快？幸运的是，最近的一篇论文帮助我们从理论角度准确地回答了这个问题。

你试图发送一条编码在粒子集合中的信息给你的朋友，其中一条路径有障碍物，另一条路径没有障碍物，那么哪条路径信息传递的速度更快。理论证明，经过量子隧穿的信息确实更快，而且屏障越厚，两者速度之间的差异越明显。也就是说说，如果屏障足够厚，它仍然存在着超光速的可能。但是这仍然无法违反相对论，因为大部分粒子都被势垒反射掉，如果你一遍又一遍地发送信息，那么你的朋友很可能会在收到隧穿粒子之前的很长一段时间就受到了自由飞行的粒子。