量子力学是非常艰深的学问，由于与古典物理概念完全不同，量子力学理论在解释上往往充满专有名词和抽象概念，但最近加拿大一名 17 岁学生以 3 分钟影片巧妙地简化复杂量子力学概念，也成功夺下青少年突破挑战奖。
青少年突破挑战奖（Breakthrough Junior Challenge）是 Facebook 创办人祖克柏夫妇、可汗学院（Khan Academy）和数位学者在 2015 年共同创立，是被称为“科学界奥斯卡”突破奖的青少年版本活动。
活动每年都会邀请全球 13-18 岁学生提供原创影片，尝试运用富有想像力的方式解说生命科学、物理学或数学概念及理论，让大众更容易理解并产生兴趣。今年活动共吸引到 124 国 5,600 多名学生参赛，9 月时已缩小到 30 名准决赛选手，他们所创作的影片吸引了超过 200 万人观看。
在这些人当中，加拿大 ÉcoleMcTavish 公立高中 17 岁学生 Maryam Tsegaye 以电玩为例解释了复杂的量子穿隧（Quantum tunnelling）概念，其深入浅出的形容也为她夺下今年的冠军。
量子穿隧是一种量子力学效应，在这种现象中，像电子般的次原子粒子（subatomic particles）可以穿越高度大于粒子总能量的位势垒，除了是太阳核融合的关键机制，量子穿隧理论也被广泛应用在半导体、超导体研究领域中。
如果看完觉得不能理解，不如听听 Maryam 的形容：基本上这就像是她弟弟在电子游戏中使用作弊代码，让角色能够穿越游戏中墙壁的行为，只是量子穿隧效应并不是作弊。
▲ Maryam 在影片中将次原子粒子形容为难以捉摸、有着承诺恐惧症的双重人格者，有时表现像个粒子有时又表现像个波动。
运用动画及巧妙的譬喻，Maryam 在 3 分钟影片内浅显易懂的说明了量子穿隧的原理及在生活中何处可见到这项效应，这项轻松有趣的解说也为她赢得了青少年突破挑战奖最终冠军。
由于获得了最高奖项，Maryam 将获得 25 万美元（约台币 700 万元）大学奖学金，她的科学老师也将获得 5 万美元奖金，学校则将获得价值 10 万美元的新科学实验室。
据 Maryam 的说法，她最初更有兴趣的主题是“熵”（entropy），但直到她对量子穿隧概念产生兴趣后才转变方向。
“也许量子世界想告诉我们，当面对障碍时，我们仍有微小机会可以违背原先预期突破障碍。”
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（首图来源：pixabay）
