量子力學穿隧現象，是指原子或分子能夠「穿越」本來無法跨過的能量障礙，就像一個球能夠穿過比它高的牆壁一樣。在經典物理學中，如果一個粒子沒有足夠的能量翻越能量障礙，它就無法到達另一邊；但在量子世界中，即使能量不足，粒子仍有機率穿越這個障礙。到目前為止，科學家依據原子序數量，已觀察到氫原子到氧原子的量子穿隧現象。然而，原子序再大的元素，例如氟，就很難觀察到其穿隧現象，主要是因為氟與其他元素形成的強鍵結會抑制穿隧。雖然理論計算支持氟原子可以發生穿隧，但實驗驗證一直是個難題。因為氟的高電負性和強鍵結能力，會使含氟化合物的能量障礙過高，難以觀察到穿隧現象。除此之外，氟化合物的穩定性也是個問題，例如五氟陰離子[F₅]⁻，因為其鍵結相對較弱，是研究氟原子穿隧的理想物種，但它在常溫常壓下非常容易解離。

近日，德國柏林自由大學的研究團隊，透過雷射燒蝕技術在極低溫度（5K）的氖基質中創造出五氟陰離子[F₅]⁻，並成功觀察到氟原子的量子力學穿隧現象（穿隧時間約為11.6皮秒）。研究人員使用紅外線光譜技術觀察分子的振動，發現在851 cm⁻¹的頻率處出現了一個特殊現象：原本應該是單一譜峰的訊號，分裂成了兩個峰，分別位於850.9 cm⁻¹和850.1 cm⁻¹。這種現象是量子穿隧的典型特徵，因為穿隧會導致能階分裂，產生兩個不同的振動頻率。研究人員表示，該研究是首次在實驗中觀察到氟原子的穿隧現象，而氟是目前為止觀察到穿隧的最重原子，這為理解氟化合物的反應機制提供了新的見解，也表明了極低溫基質環境對觀察量子穿隧現象很重要。