จุดเชื่อมต่ออุโมงค์เป็นจุดที่วัสดุไฟฟ้าหรือแม่เหล็กต่างกันสองตัวมาบรรจบกันโดยปกติจะคั่นด้วยสิ่งกีดขวางบาง ๆ เพื่อจุดประสงค์ในการส่งอิเล็กตรอนจากวัสดุหนึ่งไปยังอีก การกำหนดลักษณะของชุมทางอุโมงค์คือการพูดแบบกลไกอิเล็กตรอนอ่อนแอเกินกว่าที่จะเจาะทะลุกำแพงกั้นได้ แต่ทำเช่นนั้นแม้ว่าหลักการที่เรียกว่าอุโมงค์ควอนตัม ทางแยกในอุโมงค์มีประโยชน์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานเร็วเช่นชิปหน่วยความจำแฟลชการเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์และการสร้างไดโอดเร็วมากที่สามารถตอบสนองความถี่ที่สูงกว่าที่เป็นไปได้
หลักการของการขุดอุโมงค์ควอนตัมซึ่งการทำงานของจุดแยกอุโมงค์ทั้งหมดตั้งอยู่บนทฤษฎีของกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีเหล่านี้ระบุว่าแม้ว่าในทางคณิตศาสตร์อิเล็กตรอนจะไม่มีพลังงานเชิงกลที่ใช้งานในการส่งผ่านพลังงานที่เก็บไว้ของสิ่งกีดขวางที่กำหนดโอกาสของอิเล็กตรอนที่ได้รับจะเป็นการฝ่าฝืนสิ่งกีดขวางแม้จะน้อยมากก็ตาม เมื่อผ่านอิเล็กตรอนไปแล้วแม้ว่าสิ่งกีดขวางที่เหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัดไม่ปกติทางคณิตศาสตร์หรือกลไก แต่เป็นไปได้อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ว่าอิเล็กตรอนทำสิ่งนี้สำเร็จเนื่องจากทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมที่เรียกว่าคลื่นคู่อนุภาค
ทฤษฎีคลื่นคู่ - อนุภาคระบุว่าทุกรูปแบบของสสารไฟฟ้าในกรณีที่แยกอุโมงค์อยู่ในสองรัฐพร้อมกัน ประการแรกเรื่องนี้มีอยู่ในรูปของอนุภาคเช่นอิเล็กตรอนซึ่งมีพลังงานเชิงกลจำนวนหนึ่งเนื่องจากมวลและความเร็วของมัน ประการที่สองเรื่องนี้เป็นรูปคลื่นซึ่งทำงานและสั่นสะเทือนด้วยความถี่ที่แน่นอน
เป็นผลมาจากความเป็นคู่ของคลื่นอนุภาคอิเล็กตรอนอาจไม่มีพลังงานเชิงกลที่ใช้งานในการผ่านสิ่งกีดขวาง อย่างไรก็ตามที่ความถี่สูงพออาจมีพลังงานรูปคลื่นเพียงพอที่จะผ่านสิ่งกีดขวาง ที่ความถี่สูงพอพลังงานรูปคลื่นของอิเล็กตรอนสามารถสั่นสะเทือนผ่านสิ่งกีดขวางความถี่ต่ำในการกระทำที่เรียกว่าอุโมงค์ควอนตัม เป็นผลมาจากความถี่ที่สูงมากที่เกี่ยวข้องกับอุโมงค์ควอนตัมการกระทำของอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ที่ใช้ชุมทางอุโมงค์ทำงานได้อย่างรวดเร็ว ความเร็วนี้สามารถใช้เพื่อเร่งการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือตรวจจับระบุและตอบสนองต่อรูปแบบพลังงานที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเช่นคลื่นแสง
ในทางปฏิบัติทางแยกอุโมงค์จะใช้เป็นหลักในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาให้ความเร็วในการอ่านและเขียนไปยังและจากหน่วยความจำแฟลชอนุญาตให้ผลิตออสซิลเลเตอร์ที่เร็วมากที่เพิ่มความเร็วการทำงานของคอมพิวเตอร์และอนุญาตให้มีการสร้างเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่สามารถตรวจจับและทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูง
ชุมทางอุโมงค์สามารถใช้เพื่อโต้ตอบกับพลังงานแสงและมีส่วนร่วมในโครงการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับแสงจำนวนมาก ในการวิจัยพลังงานสะอาดนั้นจะรวมอยู่ในเซลล์สุริยะที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งความถี่ในการปฏิบัติงานที่สูงช่วยให้สามารถจับพลังงานได้มากกว่าเซลล์ธรรมดาจากแสงในปริมาณที่เท่ากัน มันยังถูกใช้ร่วมกับตัวนำยิ่งยวดเพื่อผลิตเครื่องตรวจจับคล้ายกับที่ใช้ในกล้องดิจิตอลยกเว้นว่าพวกเขาสามารถมองเห็นรังสีอัลตราไวโอเลตรังสีเอกซ์และพลังงานรูปคลื่นอื่น ๆ อีกมากมาย
