इज़राइली वैज्ञानिकों ने एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है जो आणविक प्रणालियों की गतिशीलता के अध्ययन में एक नया आयाम खोलती है। बेन-गुरियन विश्वविद्यालय और टेक्नियन प्रौद्योगिकी संस्थान के शोधकर्ताओं ने मिलकर एक ऐसे अणु की पहचान की है जो क्वांटम टनलिंग के सिद्धांतों का उपयोग करके अत्यंत तेज़ी से सुगंधित (aromatic) और प्रति-सुगंधित (anti-aromatic) अवस्थाओं के बीच स्विच कर सकता है। यह अभूतपूर्व खोज सामग्री विज्ञान (मटेरियल साइंस) के विकास के लिए अपार संभावनाएं रखती है, क्योंकि यह आणविक स्तर पर इलेक्ट्रॉनिक गुणों को नियंत्रित करने का एक नया तरीका प्रदान करती है।
इस गहन अध्ययन का केंद्र बिंदु 'डाइनैफ्थो-[2,1-ए: 1,2-एफ]पेंटालीन' नामक अणु था। इसकी संरचना में एक पेंटालीन कोर शामिल है जो दोहरी वलय संरचना से जुड़ा हुआ है। विस्तृत गणनाओं से यह सामने आया कि इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना में एक अंतर्निहित विषमता (asymmetry) मौजूद है: एक वलय स्पष्ट रूप से सुगंधित गुण प्रदर्शित करता है, जबकि दूसरा वलय प्रति-सुगंधित व्यवहार दिखाता है। यह आंतरिक संरचनात्मक विरोधाभास ही इस प्रणाली को क्वांटम टनलिंग के माध्यम से रूपों के बीच बिजली की गति से संक्रमण करने में सक्षम बनाता है।
शोध के प्रमुख आंकड़ों ने कार्बन परमाणुओं की टनलिंग की असाधारण गति को उजागर किया। प्रमुख शोधकर्ता सेबेस्टियन कोज़ुच ने इस तीव्र गति का कारण ऊर्जा अवरोध (energy barrier) की संकीर्णता को बताया। उन्होंने स्पष्ट किया कि इतनी तीव्र टनलिंग एक दुर्लभ घटना है, जो केवल इसी और कुछ अन्य प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं में देखी जाती है। कोज़ुच के अनुसार, यह अणु अनिवार्य रूप से अध्यारोपण (superposition) की स्थिति में मौजूद है, जिसका अर्थ है कि यह एक ही समय में सुगंधित और प्रति-सुगंधित दोनों है। यह स्थिति प्रसिद्ध श्रोडिंगर की बिल्ली (Schrödinger's cat) के विचार प्रयोग के समानांतर है।
यह ज्ञात है कि बेंजीन जैसी सुगंधित संरचनाओं को पारंपरिक रूप से स्थिर माना जाता है, जबकि पेंटालीन जैसी प्रति-सुगंधित संरचनाएं अस्थिरता के लिए जानी जाती हैं। वैज्ञानिक समुदाय के भीतर दूसरे अवस्था की सटीक प्रकृति पर कुछ बहस छिड़ गई। माइकल सोला ने यह तर्क दिया कि प्राप्त सूचकांक (indices) वास्तविक प्रति-सुगंधित अवस्था के बजाय गैर-सुगंधित अवस्था का संकेत दे सकते हैं। हालांकि, कोज़ुच ने इस बात पर जोर दिया कि रूपों के बीच सुगंधितता में बदलाव का अवलोकन करना ही सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक परिणाम है, भले ही शब्दावली संबंधी कोई भी मतभेद हो।
रसायन विज्ञान में क्वांटम प्रभावों, जिसमें टनलिंग भी शामिल है (जहां एक कण पर्याप्त शास्त्रीय ऊर्जा के बिना अवरोध को पार करता है), की हमारी समझ लगातार विस्तृत हो रही है। यह अभूतपूर्व खोज अनुकूलन योग्य इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं वाले उन्नत सामग्रियों के निर्माण का मार्ग प्रशस्त करती है। कोज़ुच ने यह भी अनुमान व्यक्त किया कि कम दबाव और तापमान पर गैसीय चरण (gas phase) में इस अध्यारोपण अवस्था को प्रयोगात्मक रूप से पुन: निर्मित करना संभव हो सकता है। यह संभावना तकनीकी प्रगति के लिए नए क्षितिज खोलती है और आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में क्रांति ला सकती है।