量子物理存在时空极限，电子的时间、空间永远无法同时精确量测

我们从海森堡测不准原理说起，这条量子力学核心概念指出，我们没办法“同时”精确知道一个电子的“位置”和“速度”，其中一个量得越精确，另一个就越模糊，反之亦然，这不是仪器问题，而是大自然本身规则。

大家已接受这个原理将近100年，但科学家还有个疑问：位置与时间是否受同等规则约束？答案是：有，且现在第一次被实验直接证实。

德国雷格斯堡超快纳米显微研究中心JaschaRepp、RupertHuber、FranzGiessibl、KlausRichter团队，与马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所理论物理学家AngelRubio团队合作，发现对电子移动时间的测量越精确，其量子波包在空间的限制就越不紧密。

雷格斯堡超快纳米显微研究中心团队利用超精密雷射脉冲，在仅几个原子直径宽的缝隙间追踪单一电子量子隧穿行为，将电子穿越时间精度压缩至飞秒等级，发现想将电子“穿越时刻”量得越精确，需要提供的能量就越多，结果电子量子波包在空间上扩散得越开──空间位置越模糊。

白话来说：你想知道电子“什么时候穿隧”，就必须投入更多能量；但投入的能量越多，电子波包就被“震”得越散，你对于它“在哪里”更搞不清楚。

研究人员解释，这就是量子力学的时空极限（space-timelimit）──位置与时间也存在类似海森堡原理的根本取舍，我们无法同时将两者掌握得清清楚楚。

从长远来看，这些研究成果可能让电子元件、量子资讯处理在电子运动固有速度极限下运作，比目前主流CMOS技术快数十万倍。

另一方面，高度集中的电子脉冲可能做为启动和控制化学反应的新方法，科学家可以精确选择时刻将能量引导到特定键上，而不是加热整个材料或将其长时间暴露在辐射下。