Несоответствие связано с происхождением слов. Диффузия восходит к латинскому diffusio и попало в русский язык через посредство немецкого (Diffusion) и/или французского (diffusion). Родственный глагол диффундировать (он означает 'проникать, смешиваться путем диффузии; самопроизвольно распространяться во все стороны') также заимствовано из латыни (diffundere) через немецкий (diffundieren).

Подобные фразеологизированные конструкции (ср. также: взять в жены, набиваться в друзья, пойти в няньки) обозначают вхождение кого-либо в определенный круг лиц – отсюда и множественное число.

Но гораздо интереснее трансформация, происходящая не с категорией числа, а с категорией одушевленности/неодушевленности. Обратите внимание: слова, называющие лиц, ведут себя как неодушевленные существительные: винительный падеж совпадает с именительным, хотя в других контекстах он, как и полагается, совпадает с родительным: вижу президентов, жен, друзей. Академическая «Русская грамматика» (М., 1980) называет подобные формы «единственным отступлением от последовательного выражения одушевленности во мн. ч.». Синтаксисты так объясняют этот феномен: собирательность в этих формах подавляет одушевленность.