يعمل الصمام الثنائي (diode) العادي في الإلكترونيات كطريق باتجاه واحد: يمر التيار في اتجاه واحد فقط. أما في الموصلات الفائقة، حيث تتدفق الكهرباء دون مقاومة، فقد ظل هذا السلوك صعب التحقيق لفترة طويلة — فالتيار عادةً ما يكون متماثلًا.
وجد مؤلفو الدراسة الجديدة طريقة لصنع صمام فائق التوصيل مثالي باستخدام الضوء. فقد أظهروا أنه إذا أُضيء المادة بضوء أحادي اللون (بتردد واحد)، يمكن تحقيق كفاءة 100% في الأنظمة التي تفتقر إلى مركز التماثل — حيث يسير التيار في اتجاه واحد فقط. والأكثر إثارة للدهشة أن خليطًا من موجات ضوئية بترددات مختلفة يتيح الحصول على التأثير نفسه حتى في المواد المتماثلة تمامًا. فالضوء وكأنه «يميل» بالبنية الداخلية، فيكسر التماثل مؤقتًا ويحدد اتجاه حركة الشحنات.
الفائدة العملية هائلة. يمكن أن تصبح الصمامات فائقة التوصيل أساسًا للمقومات (rectifiers) والدوائر المنطقية والذاكرات التي تعمل دون فقدان حراري. وبما أن التحكم يتم بالضوء، فإن هذه الأجهزة تعد بأن تكون سريعة ومرنة. إنها خطوة نحو إلكترونيات لا تُهدر فيها الطاقة على التسخين، بل يسير كل إلكترون بدقة على مساره.
الصمام الثنائي شبه الموصل العادي في هاتفك يبدد حوالي 0.7 فولت كحرارة عند كل انتقال. أما الصمام فائق التوصيل الموصوف في المقالة، فمن الناحية النظرية لا يفقد شيئًا — كما لو أن سيارة تسير على طريق سريع دون احتكاك.
في رواية آرثر كلارك «المدينة والنجوم» تُذكر دوائر فائقة التوصيل تخزن الطاقة لقرون. الصمامات الموجهة بالضوء قد تجسد هذه الفكرة في أجهزة تخزين حقيقية.