В квантовом мире частицы демонстрируют способность проходить сквозь потенциальные барьеры — это явление известно как квантовое туннелирование. Если на пути такого «призрачного» прохода разместить детектор, то сам момент обнаружения срабатывает подобно стартовому пистолету: частица получает резкий толчок и вылетает из барьера с избытком энергии, превращаясь в крошечный двигатель. Устройству не нужны ни батареи, ни внешнее напряжение — топливом служит само наблюдение, то есть акт измерения.
Этот двигатель подчиняется строгим законам термодинамики и способен одновременно нагревать и охлаждать окружение. В определённом режиме он достигает так называемого «тёмного состояния» — перестаёт обмениваться теплом с внешним миром, будто исчезая для любых термометров. Такие моторы, концепция которых вдохновлена методами спектроскопии, в будущем смогут питать нанороботов или охлаждать квантовые компьютеры простым фактом своего существования.
Как и предсказывал Джон фон Нейман, измерение — это физическое воздействие, и теперь оно буквально становится топливом. Аналогия со стартовым пистолетом упрощает суть: в реальности толчок возникает из-за коллапса волновой функции при детектировании, но исходный образ точно передаёт идею внезапного энергетического импульса.
Без туннельного эффекта Солнце не светило бы: протоны не смогли бы преодолеть электрическое отталкивание и слиться в гелий — именно туннелирование запускает термоядерный синтез в звёздах.