量子力學本身是一個物理理論，但它又高於一個具體的理論，它是一個理論框架，所有的物理理論都可以融入這個框架中——目前除了廣義相對論以外。量子力學量力而學，我們今天只對量子力學中一些有意思的現象“淺嘗輒止”。
我們已經瞭解了“單光子雙縫干涉實驗”，這是量子力學中非常有意思的一個現象。我們還知道，不僅光子，世間萬物都具有波粒二象性，那麼讓我們想象一個粒子的“單粒子雙縫干涉實驗”。
我們今天的主人公名叫王七，和夢遊仙境的愛麗絲一樣，他也喝了“變小”水，變成了微觀世界中原子一樣的大小，然後波粒二象性中的波動性就開始彰顯了。
王七想要進入一個教室，教室有兩扇門，他可以同時透過這兩扇門進入教室嗎？是可以的，因為王七具有波動性。那王七到了教室的什麼位置呢？王七所在的位置是由兩個路徑的差來決定的：當路徑差是波長的整數倍，王七有更大的可能出現在此；而當路徑差是半整數波長，王七則不會出現在這裡。這就是雙縫干涉。
下面我們把教室的兩扇門全關上，王七沒有鑰匙，面對一堵牆，他怎麼辦？量子的王七能不能穿牆而過，進到教室裡呢？如果王七是一個經典物體，那麼他沒有辦法穿牆而入，除非他的能量大到可以把牆打倒，然後過去，或者他可以跳得足夠高，從牆上邊翻過去。但是，現在的王七有了波動性，事情就不一樣了。
提到穿牆，我們上網搜一下，會搜到“穿牆技術哪家強，請買XX路由器”等內容。這告訴我們，波動是可以穿牆的，路由器發出的無線訊號是電磁波，電磁波可以穿牆。從這個例子我們學到兩點：第一，穿牆是波動的“種族天賦”，波動天生就會穿牆。第二，穿牆之後波動的幅度會減弱。應用到王七，我們知道：第一，王七是一個物質波，具有波粒二象性，所以他也可以穿牆而過。第二，穿牆以後波動減弱，這就有點恐怖了？你吃一個蘋果，最怕的不是沒見到蟲子，也不是見到一條蟲子，而是見到了半條蟲子。王七穿過牆去以後，摸摸腦袋說“我的頭還在嗎？”這樣的話，是不是很恐怖？
但是，如果我們把王七想象成一個基本粒子的話，這種事情是不會出現的。所謂基本粒子，即是沒有辦法再分割的基本單元，已經是最小的一份了。要麼穿過去，要麼不穿過去，不會出現半個粒子穿過去的現象。波動減弱，在基本粒子的範疇裡體現為機率減小，也就是說這個粒子很大的機率留在牆外、被牆彈開，而有一個很小的機率穿過這堵牆。這種穿牆而過的現象，在量子力學裡叫作“量子隧穿”現象。
那我們今天的主人公為什麼叫王七呢？蒲松齡在《聊齋志異》裡寫過一個故事，叫“嶗山道士”。王七向嶗山道士學得穿牆術，試一下成功了，然後又給自己的妻子炫耀，結果炫耀失敗。
量子隧穿現象如今有了很廣泛的應用，例如現代科技所依賴的電晶體便是基於量子隧穿現象。不僅如此，量子隧穿現象還改變了我們對世界的理解。
我問一個問題：可以囚禁住一個電子嗎？這件事情聽起來好像是可能的，比如說施加一個磁場，電子就只能在磁場裡繞圈了。但是我們只可以相對地囚禁住一個電子，不可能做到絕對的囚禁。任何的囚禁方法實際上都相當於在電子周圍造了一堵牆，這面牆可以很高，可以很厚，但是我們要記住電子總有一個雖然說可能很小但不等於0的機率可以穿牆而出。絕對意義上的囚禁住一個電子是不可能的！
宇宙中，電子無處不在，只不過可能在你想讓它在的地方機率大一點，在你不想讓它在的地方機率小一點，但是歸根結底，這個電子無處不在！
如果你感覺你的世界認知還沒有什麼觸動，那麼我再問一個問題：世界上有兩個不同的電子嗎？想象一下，我們變小了，跑到一個原子裡邊，我們有沒有可能指著一個電子說：這個電子是從別的原子裡面跑過來的內鬼，我把它揪出來。我們能不能指名道姓的去標記一個電子？對不起，在基本粒子的層面，我們是做不到的。大家想一想，在經典的層面，我們如何標記兩個小球或者說兩個人？要標記兩個經典物體的區別，我們有兩個辦法，一個是內在的，一個是外在的。
這個人和另一個人長得不一樣，這是什麼意思呢？就是這個人這兒多了一些粒子，那個人這兒少一些粒子。但是到了基本粒子的層面。粒子已經不再可分了，你不能說這個基本粒子這兒多了一些粒子，到了基本粒子層面，電子就是電子，光子就是光子，你找不到兩個長得不一樣的電子或光子。
好，從內在上我們沒有辦法區分，那麼從外在上我們能不能區分呢？經典的人，即使兩個人長得很像，你一眼可能看不出誰是誰，但是我可以一直跟蹤他。在量子世界裡，對於一個基本粒子而言，這是做不到的。這個粒子是無處不在的，可以在這兒，也可以在世界上任何其他地方，只不過在這兒的機率大一點。別的電子可以在別的地方，但是它也可以在這兒。
從內在上我們不能標記一個電子，從外在上我們也不能標記一個電子，把這一結論上升到一個原理的話，就是“全同粒子原理”。在量子力學裡，我們是沒有辦法去標記粒子的：電子雖然是可數的，我們可以數一個、兩個、三個電子，但是我們不能標記這個電子、那個電子。
小結一下。波動性不僅帶給我們雙縫干涉，還帶給我們隧穿現象。基於隧穿現象，我們可以製造出很多的電子元件。不僅如此，它還告訴我們，本質上一個電子是無處不在，充滿整個宇宙的，進而我們沒有辦法去標記任何一個基本粒子。
（本文節選自《量子科技：領導幹部公開課》）
