פיזיקאים סינים מאוניברסיטת פקין גילו פאזה חדשה במוליכי-על, החופפת בדיוק לגבול שבו החומר מתחיל לפתע להעביר זרם ללא התנגדות ב"אגף השמאלי" של דיאגרמת הטמפרטורה-לחץ.
החוקרים יו-צ'נג ג'ו, ג'יה-שי דזנג ושין-ג'נג לי הראו שפאזה זו — אי-סדר קוונטי של הסריג — נובעת מתנודות קוונטיות של גרעיני האטומים. בשונה מהמודלים המקובלים, שבהם מיוחס התפקיד הראשי לאלקטרונים, כאן מתברר שההתנהגות של הסריג הגבישי עצמו היא המכרעת.
המדענים יישמו את שיטת האינטגרלים על מסלולים בדינמיקה מולקולרית כדי להתחשב באופי הקוונטי של הגרעינים. החישובים חשפו אזור משולש בדיאגרמת הפאזות לחץ—טמפרטורה, שבו הסריג שומר על אי-סדר בזכות אפקטים קוונטיים. הגבול השמאלי של אזור זה חופף לטמפרטורה שבה מתחילה המוליכות-על.
האפקט מתבטא בצורה בולטת במיוחד בחומרים המכילים ניקל. כאשר מחליפים מימן בדאוטריום, גבול הפאזה הקוונטית נע, והטמפרטורה המרבית של המוליכות-על יורדת מ-220 ל-160 קלווין. הדבר מאשר קשר ישיר בין התנודות הגרעיניות לבין מנגנון הזיווג של האלקטרונים.
הגילוי משנה את התפיסה של מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה: כעת יש לראות בה מצב קוונטי משותף של האלקטרונים והסריג. בעבר נבנו דיאגרמות מבניות בלי להתחשב במערכות רבות-גופים של הגרעינים, מה שהוביל לתחזיות בלתי מדויקות.
הפאזה החדשה מספקת נקודת ציון לחיפוש חומרים עם טמפרטורות מוליכות-על גבוהות יותר, ומסבירה מדוע ב"אגף השמאלי" של הכיפה נפסקת המוליכות-על בפתאומיות.
