以色列的科学家们取得了一项重大成就，为分子系统的动态研究开辟了新的视角。来自本·古里安大学（Ben-Gurion University）的研究人员与以色列理工学院（Technion Israel Institute of Technology）合作，发现了一种能够在芳香态和反芳香态之间实现超快速切换的分子。这一过程的核心驱动力是量子隧穿效应，它为先进材料科学的发展带来了巨大的潜能和突破。
本次研究的焦点是一种名为“二萘并-[2,1-a: 1,2-f]戊搭烯”（dinaphtho-[2,1-a: 1,2-f]pentalene）的复杂分子。其核心结构由戊搭烯（pentalene）与双环结构连接而成。通过深入的计算分析，研究团队揭示了该分子电子结构中的显著不对称性：其中一个环表现出经典的芳香性，而另一个环则呈现出反芳香性。正是这种内在的结构矛盾和电子分布的不平衡性，使得该系统能够通过量子隧穿机制，实现形态间的闪电般快速转变。
该研究的关键数据突显了碳原子隧穿的非凡速度。首席研究员塞巴斯蒂安·科祖赫（Sebastian Kozuch）解释说，这种惊人的高速率归因于分子内部能量势垒的极度狭窄。他指出，如此迅捷的隧穿现象在化学反应中十分罕见，仅在此类以及少数其他类型的反应中被观察到。科祖赫进一步阐述，从本质上讲，该分子在特定瞬间处于一种量子叠加态，即同时具备芳香性和反芳香性，这与著名的薛定谔的猫（Schrödinger's cat）思想实验有着异曲同工之妙。
在化学领域，像苯（benzene）这样的芳香结构通常被视为高度稳定，而戊搭烯（pentalene）等反芳香结构则以其固有的不稳定性而著称。针对这种新发现的分子状态，科学界内部也引发了关于第二种状态确切性质的学术争论：研究员米克尔·索拉（Miquel Solà）提出，相关指数可能更倾向于指示一种非芳香态，而非真正的反芳香态。然而，科祖赫总结道，无论术语上的分歧如何，能够清晰观察到芳香性在不同形态之间发生快速转变这一事实本身，就是一项具有里程碑意义的科学成果。
这项发现进一步深化了化学领域对量子效应的理解，特别是隧穿效应——即微观粒子在没有足够经典能量的情况下穿过势垒的现象。这一突破性工作为未来创造具有可定制电子特性的先进功能材料铺平了道路。科祖赫还展望了未来的实验方向，他提出，在降低压力和温度的条件下，有可能于气相中通过实验重现这种独特的叠加态，这将为未来的技术进步和分子器件设计开启全新的视野和可能性。