الجسيمات الكمومية قادرة على عبور العوائق، وكأنها كرة تجد نفسها فجأة داخل تل وتخرج من الجانب الآخر. هذا تأثير النفق — وهو نتيجة مباشرة للطبيعة الموجية للمادة — فسّره جورج جاموف أثناء فكّه لآلية اضمحلال ألفا: كيف تغادر الجسيمات النواة الذرية متجاوزةً الحاجز الكامن. دراسة جديدة تُظهر أنه إذا اهتز هذا «التل» متغيرًا ارتفاعه بشكل عشوائي بسبب تذبذبات خارجية، يصبح عبور الجسيمات أصعب. الضوضاء تُدخل فوضى إنتروبية — فهي تبعثر الحركة المتماسكة لموجة الجسيم، مدمّرةً التداخل الضروري للنفق، فترتد الكرة في الغالب إلى الخلف.

يتجلى كبح النفق بشكل لافت في الغرافين — ورقة ثنائية الأبعاد من الكربون بسماكة ذرة واحدة. هناك، تتصرف الإلكترونات كجسيمات نسبوية عديمة الكتلة، مندفعةً بسرعة تقارب سرعة الضوء. عادةً تتجاهل أي حواجز كامنة بفضل تأثير كلاين — ظاهرة كمومية-نسبوية يجتاز فيها الجسيم العائق دون انعكاس — لكن الحاجز المهتز يكسر هذه المناعة. حتى الهجوم المباشر، عندما يسقط الإلكترون على الحاجز عموديًا، يجعله ينعكس. السبب أن التذبذبات تجعل داخل «التل» غير مستقر: فمرحلة موجة الجسيم تضطرب، واحتمال النفق ينخفض بشدة. اكتشف الباحثون ذلك بتحليل حلول معادلة ديراك لـالغرافين مع إضافة ضوضاء عشوائية إلى جهد الحاجز.

هذه البوابة الضوضائية — كبح مُتحكم به للنفق عبر تذبذبات مضبوطة — تفتح الطريق لمفاتيح كمومية دقيقة لحواسيب المستقبل. فيها يمكن التحكم بإلكترونات مفردة دون أنظمة تبريد فائقة التعقيد أو مصائد مغناطيسية. وكما لاحظ جون بريسكيل، التحكم بالأجسام الكمومية المفردة هو أساس القفزة الحاسوبية نحو تقنيات كمومية عملية. وبشكل غير متوقع، يصبح التداخل — الذي يُربط عادةً بتدمير النظام — أداة لفرض النظام: فالضوضاء تتيح حجب النفق غير المرغوب فيه، وبالتالي تحديد حالة واضحة للمفتاح.