דמיינו רכבת שטסה מעל המסילות בלי חיכוך, או מטען של סמארטפון שבו אף ואט לא הולך לאיבוד. בדיוק כאלה אופקים פותחת מוליכות-העל — תופעה שבה זרם חשמלי זורם בלי התנגדות. אולם במשך עשורים היא נותרה זמינה רק בטמפרטורות נמוכות במיוחד, הדורשות קירור יקר בהליום נוזלי.
מחקר חדש של מדענים מאוניברסיטת אוטרכט, מאוניברסיטת ליידן וממינכן מקרב את המטרה המיוחלת. העבודה, שפורסמה היום בכתב העת Science, מראה שאחד משני התנאים המרכזיים של מוליכות-העל כבר יכול להתקיים בטמפרטורת החדר. זהו צעד חשוב קדימה, אף שהתמונה השלמה עדיין אינה ברורה.
מוליכות-על דורשת שני דברים. ראשית, האלקטרונים חייבים להתאחד לזוגות קופר. שנית, הזוגות האלה חייבים לנוע בסנכרון — מה שמכונה קוהרנטיות פאזית. במוליכי-על רגילים שני התהליכים מתרחשים בו-זמנית בטמפרטורות נמוכות מאוד. בחומרים בטמפרטורה גבוהה, שהתגלו בשנות ה-1980, המצב שונה.
המדענים גילו שזוגות קופר בחומרים כאלה נוצרים כבר בטמפרטורות גבוהות במידה ניכרת מנקודת המעבר למצב מוליך-על. ה"דבק" שמחזיק את הזוגות חזק מספיק כדי לשמר אותם אפילו בטמפרטורת החדר, מציין אחד מראשי המחקר, אינגמר סווארט. כך אפוא, צוואר הבקבוק שנותר הוא דווקא התנועה המסונכרנת של הזוגות.
לצורך המדידות בנתה הקבוצה ציוד משלה, המסוגל להבחין בין זרם הנישא על ידי אלקטרונים בודדים לבין זרם הנישא על ידי זוגות. זה איפשר לצפות ישירות מתי וכיצד מתרחשת ההתאחדות לזוגות. התוצאות מאשרות: השלב המרכזי הראשון בר-השגה בתנאים רגילים.
אם יצליחו לפענח את הקוהרנטיות הפאזית, הדרך למוליכות-על בטמפרטורת החדר תהפוך לממשית. אז יופיעו קווי הולכת חשמל יעילים במיוחד, מחשבים קוונטיים עוצמתיים ורכבות מרחפות מגנטיות בלי הוצאות עצומות על קירור. החוקרים כבר מתכננים להתמקד במשימה השנייה הזו.
התגלית אינה מבטיחה פריצת דרך מיידית, אך היא מצביעה בבירור לאיזה כיוון להמשיך. כעת ברור שאחד המכשולים המרכזיים ניתן לגישור — וזה מעורר תקווה מבוססת.
