量子力學的一個很好的工作定義是，事物與你想象的完全相反。空曠的空間充滿了物質，粒子是波，貓可以同時既活著又死去。最近，一群物理學家研究了另一個量子難題。你可能會天真地認為，當一個粒子在桌面上滾動併到達邊緣時，它會掉下去。抱歉。事實上，在適當的條件下，量子粒子會留在桌子上並滾回來。
這種效應是眾所周知的（如果同樣令人震驚）量子隧穿現象的反面。如果你踢足球上山的速度太慢，它會滾下來。但是，如果你以相同的速度踢量子粒子上山，它可以到達山頂並翻過去。粒子將“隧穿”過去（儘管沒有實際的隧道參與）。這個過程解釋了粒子如何逃脫原子核，導致放射性α衰變。它是許多電子裝置的基礎。
在隧穿中，粒子可以做球永遠不會做的事情。相反，粒子可能不做球總是做的事情。如果你把足球踢向懸崖邊緣，它總是會掉下去。但是，如果你把粒子踢向邊緣，它可以彈回給你。這個粒子就像那些感知桌子或樓梯邊緣並改變方向的小玩具機器人一樣，只是粒子沒有內部機制來完成它的特技。它自然而然地做了與作用在其上的力所指示的完全相反的事情。這項分析背後的研究人員——西班牙格拉納達大學的佩德羅·L·加里多、赫爾辛基大學的亞尼·盧卡里寧以及羅格斯大學的謝爾頓·戈爾茨坦和羅德里希·圖姆卡——將這種現象稱為“反隧穿”。
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在這兩種情況下，解釋都 lies in 粒子的波動性，這反過來反映了一個事實，即量子粒子通常具有不確定的位置。波描述了可以找到它的位置範圍。這種波的行為很像普通波，例如聲音。每當任何波遇到不是絕對剛性的障礙時，部分波會穿透到障礙物中，儘管強度會減弱。如果障礙物不太厚，波可以從另一側重新出現。這類似於隧穿。
對於反隧穿，類比是每當任何波遇到任何條件的突然變化——即使是更有利於其傳播的條件——時，其中一部分會反射回來。當潛水員向上看並看到海面充當鏡子時，也會發生類似的情況。為了足夠突然，條件發生變化的距離必須短於波長（對於粒子而言，波長與動量有關）。如果變化太gradual，波將簡單地沿著傳播，粒子將像足球一樣。
加里多和他的同事進行了數值分析，以排除該現象是理想化假設的人為產物的可能性。他們還計算了粒子在滾過邊緣之前傾向於在桌子上滾動多長時間；桌子越高，時間越長。裡德學院的大衛·格里菲斯是廣受歡迎的量子力學入門教科書的作者（第二版將反隧穿的一個版本作為學生練習），他稱之為“一個非常巧妙的悖論”。麻省理工學院的物理學家弗蘭克·維爾切克說：“這是一個可靠的分析，它指出了一個我以前沒有有意識地意識到的有趣現象。”
反隧穿可能在構建實驗室粒子阱、描述核衰變或探索量子力學基礎方面有應用，但其主要吸引力在於提醒物理學家，一種近百年的理論仍然具有令人驚訝的能力。
注意：本文最初以“量子邊緣政策”為標題釋出。