Penerowongan kuantum

Pada skala kuantum, berbagai objek menunjukkan perilaku bak-gelombang; dalam teori kuantum, kuanta yang geraknya berlawanan dengan sebuah ”bukit” energi potensial bisa dideskripsikan oleh fungsi gelombang mereka, yang mewakili amplitudo probabilitasnya penemuan partikel itu di lokasi tertentu pada salah satu sisi “bukit”. Jika fungsi ini menjelaskan partikel berada di salah satu sisi “bukit”, maka terdapat kemungkinan partikel itu telah bergerak “melalui”, bukannya “melintasi” bukit, dan dengan begitu “membentuk terowongan”.
Pada 1928, George Gamow membuat teori peluruhan alfanya sebuah inti atom melalui penerowongan. Menurut teori itu, partikel terkurung di inti atom karena dibutuhkan energi yang tinggi untuk melarikan diri dari potensial yang sangat kuat. Di bawah sistem ini, pemisahan inti atom menghabiskan energi dalam jumlah yang amat banyak. Namun dalam mekanika kuantum, ada kemungkinan bahwa partikel bisa menembus potensial dan melarikan diri. Gamow membuat sebuah potensial model untuk inti atom dan menjelaskan hubungan antara waktu paruhnya partikel dengan energi emisi/pancaran.