在銅氧化物——以銅為基礎的材料——中，超導性與神秘的贗能隙態正進行一場真正的量子爭奪戰，爭奪對電子的控制權。科學家發現，這場競爭正是通往更高溫超導之路上的主要障礙。
這項實驗由一支國際團隊完成：理論學家來自弗拉蒂龍研究所計算量子物理中心（美國紐約），由奧利維耶·然格爾領導；實驗學家來自國家科學研究院（INRS，加拿大魁北克）。研究由研究生達里奧·阿爾曼諾和法比奧·博斯基尼教授主持。他們採用雷射脈衝角分辨光電子能譜（ARPES）技術，以「熔化」超導相，並追蹤材料如何轉變為贗能隙態。
研究結果於20年2026月發表在《Nature Physics》期刊上，顯示：這兩個相並不共存，也不互相幫助。它們積極競爭。在平衡條件下，材料中只能存在其中一個相。
在超導態中，通常相互排斥的電子會配對，並像雪橇滑過完美光滑的冰面一樣無阻力地運動。在贗能隙中，電流僅在某些方向上自由流動，而在其他方向上則不然。這兩個狀態之間的轉變，正是理解其機制的關鍵。
然格爾及其同事的理論計算證實了「競爭態」模型。其他任何替代假設——無論是關於共生，還是關於贗能隙是超導性的「預備階段」——都無法解釋實驗數據。
若能抑制贗能隙的形成，同時保持超導性，銅氧化物的臨界溫度便可能提高。目前，即使是最好的銅氧化物，也僅能在低於151克耳文——約攝氏零下122度——的條件下工作。
這項發現提供了明確的策略：與其試圖增強贗能隙，不如學會阻斷它。這為開發能在更接近室溫的溫度下工作的實用材料開闢了道路。
這項研究表明，相位的量子競爭並非僅僅是有趣的效應，而是一個真實的限制——只要正確引導努力，就能克服它。
