波包擴散

波包擴散，是一個定域的自由粒子波函數隨時間不可避免的展寬。把一個量子粒子擠進小塊區域再鬆手，那團機率不會乖乖待著——它會逐漸變寬，於是隨著時間流逝，粒子在位置上變得越來越不確定。定域得越緊的波包，擴散得越快。

其成因，正是當初賦予波包形狀的那條不確定性關係。一個窄波包含有一大段動量，而不同的動量分量以不同的速度行進。就像一同起跑卻步調各異的賽跑者，波包中較快與較慢的部分彼此拉開，把整團拉伸開來。你把起始區域做得越小，它的動量彌散就越寬，擴散得也就越快。

對自由粒子而言，這種擴散是一種真切的物理現象，而不只是數學上的人為產物。這正是為何一個單電子，若不被禁閉或持續測量，會出人意料地迅速鋪展到一大片區域。像原子之壁或量子點那樣的束縛勢，會與這種傾向相抗，這便是束縛態為何能保持穩定形狀、而真正自由的粒子卻越漂越寬的緣由。