Nadprzewodniki obiecują rewolucję w technologii — od lewitujących pociągów po potężne akceleratory cząstek i skanery medyczne. Ich działanie jest jednak ograniczone kruchą równowagą: zbyt silny prąd lub pole magnetyczne niszczy stan, w którym elektryczność płynie bez oporu.
W zwykłych pomiarach prądem stałym ta granica jest trudna do osiągnięcia. Wyprzedzają ją kwantowe wiry — maleńkie „tornada” ze strumienia magnetycznego, które powstają w nadprzewodnikach drugiego rodzaju i szybko wywołują nagrzewanie oraz opór.
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Hamburgu znaleźli sposób na obejście tej przeszkody. Wykorzystali impulsy laserowe o czasie trwania 300 femtosekund, które zamieniały się w impulsy elektryczne trwające zaledwie kilka pikosekund. W tym czasie wiry nie zdążyły się przesunąć i zakłócić nadprzewodnictwa.
W eksperymencie azotek niobu wytrzymał prąd 2,2 razy wyższy od zwykłej wartości krytycznej, a następnie nadprzewodnictwo gwałtownie ustało — dokładnie tak powinno się to dziać przy rozrywaniu par Coopera. W materiale na bazie tlenku itru, baru i miedzi proces przebiegał łagodniej z powodu innej symetrii przerwy energetycznej.
Nowa metoda pozwala bezpośrednio mierzyć fundamentalne właściwości materiałów, niedostępne przy zwykłych pomiarach. Otwiera drogę do testowania wielu nadprzewodników pod kątem ich prawdziwych granic i do tworzenia bardziej stabilnych urządzeń.
Badanie opublikowano w Nature Physics i pokazuje ono, że szybkość czasem rozstrzyga o wszystkim: wystarczy wyprzedzić procesy kwantowe, aby zobaczyć, do czego materiał jest naprawdę zdolny.
