Квантовое туннелирование происходит из-за вероятностной природы квантового мира. 1 Согласно принципу неопределённости Вернера Гейзенберга, положение и импульс частицы не могут быть известны одновременно. 1

На квантовом уровне частицы — это не просто точки в пространстве, а волны. 3 Эти волны могут распространяться, и при определённых условиях часть волны может найти путь через барьер, позволяя частице эффективно «туннелировать» через него. 3

Также квантовое туннелирование происходит из-за того, что на квантовом уровне частицы могут существовать в нескольких состояниях одновременно. 5 Это даёт им небольшую вероятность пройти через потенциальный барьер. 5

Таким образом, туннелирование — это следствие волновой природы материи, когда квантовая волновая функция описывает состояние частицы или другой физической системы, а поведение описывают волновые уравнения. 4