电导量子化

设想把一道门加宽，好让更多人通过。在日常生活里，门越宽，人流便平滑地增多。但想象一道魔法门，它每次只容得下整数个人并排通过：到某个宽度恰好能过一个人，接着一跳变成能两人并排，再跳到三人——绝不会是一个半。人流是一级一级干净地往上跳，而不是一道平滑的斜坡。电流穿过一个微小的沟道时，所做的事竟与此惊人地相似。

电导是电流流动的难易程度——它是电阻的反面。在一条被收窄到纳米尺度的沟道里，电子的波横跨其间时只能取整数个分立的样式，就像被拨动的弦上的驻波，而每一种样式都构成电流的一条敞开的车道。随着沟道被逐渐加宽，车道一条一条地接通，于是电导并不平滑上升，而是以相等、固定的台阶往上跳。每一级台阶的大小，是大自然的一个基本常数，只由电子的电荷和普朗克常数构成。

这之所以重要，是因为它最直接地展示了：纳米尺度上的导电，受支配于对一个个分立量子通道的计数，而非我们直觉所期待的那种平滑流动，它也是我们理解最细导线中电流的基础。诚实的提醒是：只有当沟道又短、又干净、又冷时，台阶才清晰；杂质、缺陷或温暖，会把这道分明的阶梯重新抹成一道平缓的斜坡。