В купратах — материалах на основе меди — сверхпроводимость и загадочное состояние псевдозазора ведут настоящую квантовую борьбу за контроль над электронами. Эта конкуренция, как выяснили учёные, и есть главный барьер на пути к сверхпроводимости при более высоких температурах.
Эксперимент провела международная команда: теоретики из Центра вычислительной квантовой физики Института Флатирон (Нью-Йорк, США) под руководством Оливье Жингра и экспериментаторы из Института национальных научных исследований (INRS, Квебек, Канада). Работу возглавили аспирант Дарио Арманно и профессор Фабио Боскини. Они использовали метод углово-разрешённой фотоэмиссионной спектроскопии (ARPES) с лазерными импульсами, чтобы «растопить» сверхпроводящую фазу и проследить, как материал переходит в состояние псевдозазора.
Результаты, опубликованные 20 октября 2026 года в журнале Nature Physics, показали: две фазы не сосуществуют и не помогают друг другу. Они активно конкурируют. При равновесных условиях в материале может существовать только одна из них.
В сверхпроводящем состоянии электроны, обычно отталкивающиеся, образуют пары и движутся без сопротивления, словно сани по идеально гладкому льду. В псевдозазоре ток течёт свободно лишь в некоторых направлениях, а в других — нет. Переход между этими состояниями и стал ключом к пониманию механизма.
Теоретические расчёты Жингра и коллег подтвердили модель «конкурирующих состояний». Ни одна из альтернативных гипотез — о симбиозе или о том, что псевдозазор служит «предварительной стадией» сверхпроводимости — не объяснила данные эксперимента.
Если удастся подавить формирование псевдозазора, сохранив при этом сверхпроводимость, критическая температура купратов может вырасти. Сейчас даже лучшие из них работают лишь ниже 151 кельвина — примерно минус 122 градуса по Цельсию.
Открытие даёт чёткую стратегию: вместо попыток усилить псевдозазор нужно научиться его блокировать. Это открывает путь к практическим материалам, способным работать при температурах, более близких к комнатным.
Работа показывает, что квантовая конкуренция фаз — не просто любопытный эффект, а реальное ограничение, которое можно преодолеть, если правильно направить усилия.
