Надпровідники обіцяють революцію в технологіях — від левітуючих поїздів до потужних прискорювачів частинок і медичних сканерів. Однак їхня робота обмежена крихкою рівновагою: занадто сильний струм або магнітне поле руйнує стан, за якого електрика тече без опору.
У звичайних вимірюваннях постійним струмом цієї межі важко досягти. Її випереджають квантові вихори — крихітні «торнадо» з магнітного потоку, які виникають у надпровідниках другого роду і швидко спричиняють нагрівання та опір.
Вчені з Інституту Макса Планка в Гамбурзі знайшли спосіб обійти цю перешкоду. Вони використали лазерні імпульси тривалістю 300 фемтосекунд, які перетворювалися на електричні імпульси лише в кілька пікосекунд. За цей час вихори не встигали зсунутися й порушити надпровідність.
В експерименті ніобій-нітрид витримав струм у 2,2 раза вищий за звичайне критичне значення, а потім надпровідність різко припинилася — саме так і має відбуватися під час розриву куперівських пар. У матеріалі на основі ітрій-барій-мід оксиду процес відбувався плавніше через іншу симетрію енергетичної щілини.
Новий метод дозволяє безпосередньо вимірювати фундаментальні властивості матеріалів, недоступні за звичайних вимірювань. Він відкриває шлях до тестування багатьох надпровідників на їхніх істинних межах і до створення стійкіших пристроїв.
Дослідження опубліковано в Nature Physics і показує, що швидкість іноді вирішує все: достатньо випередити квантові процеси, щоб побачити, на що насправді здатен матеріал.
