犹豫不决，量子力学，这是人们调侃量子力学晦涩难懂的玩笑话。而近年来也有不法商家利用“量子”这一概念进行欺诈消费者，但是真正从事量子领域研究的科学家们，对于如何发挥量子的威力，有最为准确的理解。
刊登在《自然通讯》上的一篇论文，就阐述了如何利用量子隧穿效应带来的能量驱动传感器。在理解工作原理之前，智八斗先来解释一下什么是量子隧穿。
众所周知在宏观世界中，知道物体的速度，加速度，位置就很容易预测它的运动轨迹。那么活跃在微观世界中的电子是否也可以准确知道其位置和速度来预测它的活动轨迹呢？
在微观世界中，牛顿那一套已经不适用了。由海森堡的不确定性原理解释可知，想要知道电子的位置，就必然不能知道它的动量，想要知道它的动量，就必然不能知道它的位置。因此科学家只能通过概率分布来描述电子可能出现的位置，这个分布就叫做电子云。
在电子云中放入一个屏障，这个屏障需要电子足够大的能量才能越过去，但是没有外力借助下的电子不可能有如此巨大的能量，所以按照日常经验，电子不可能逾越这个屏障。不过科学家发现，屏障并没有阻碍电子的概率性质，在屏障的另一边依旧发现了电子的痕迹，更奇怪的是，发生穿越时电子并不存在，几乎是不需要时间，电子在接触屏障的同时就已经出现在了屏障另一边。科学家把这一现象命名为——量子隧穿。
这个屏障又叫做势垒，它是一个中间势能高，两边势能低的结构，可以看成类似小山丘。科学家的工作就是构建一个这样的小山丘，让电子进行量子隧穿，从而产生电流。这套设备仅使用了四个电容器和两个晶体管组成，通过其中的5000万个电子进行量子隧穿提供电流进行工作。
由于电子的波粒二象性，科学家虽然不能知道电子的位置，但是可以操控电子的移动方向，使电子在电路的一侧流向另一侧。而设置的这个小山丘，厚度不到100个原子，能够控制电子的流动速度。
这个设备可以用一次量子隧穿时获得的能量，运行一年的时间。可见量子领域一旦完全被掌握，世界将会发生天翻地覆的变化。这个设备虽然听起来用了比较高深的技术，但是从其使用的四个电容器和两个晶体管来看，成本并不是很高。未来这套设备可以仅依靠内部发生的量子隧穿来获得动力，用于检测血液中的葡萄糖以及其它特殊物品的温度，而不需要常规电池。