للوهلة الأولى، تبدو مدينة الأحياء منظمة، لكن إيقاعها لا تحدده الشوارع نفسها، بل البيوت الماثلة على جانبيها. وفي الكوبريتات، وهي أكاسيد نحاس طبقية، ظلّ الفيزيائيون طويلاً يرون دورية غامضة تتكرر كل ثماني خلايا أولية (8a0)، وكأن الشوارع قد اصطفت بخطوة مقدارها 8. لكن بحثاً جديداً يكشف أن الشوارع ليست سوى الفراغات بين البيوت، وأن البيوت هي مربعات صغيرة بحجم 4a0×4a0 تتجمّع فيها الثقوب المطعّمة.

استخدم العلماء من جامعة تسينغهوا ومعهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم المجهر النفقي الماسح لفحص سطح بلورة Ca2CuO2Cl2 بدقة ذرية. وقد غيّروا عدد الثقوب المضافة (التطعيم) فحصلوا على ثلاث عينات: موصل فائق عند p = 0.10، وعازلان عند p = 0.05 و p = 0.03. وعلى خرائط كثافة الإلكترون عند جهود تراوح بين 10 و150 مِلي فولت، برزت بقع لامعة بحجم 4a0×4a0 تفصلها فراغات داكنة بعرض يقارب العرض نفسه. وكشف تحليل فورييه لهذه الخرائط عن قمتين: عند متجهي الموجة q ≈ 1/4 و q ≈ 1/8 (بوحدات 2π/a0)، وهو ما يوافق فترتين حقيقيتين هما 4a0 و 8a0.

ولفهم كيف ينشأ الدور 8a0 من كتل 4a0، بنى الباحثون نموذجاً أدنى لمربعات صلبة وشغّلوه بطريقة مونت كارلو. وتبيّن أنه إذا تجمّعت الثقوب في مربعات 4a0×4a0 وكانت تغطية السطح غير كاملة، فإن المربعات تتناوب مع فراغات بعرض يقارب 4a0. وهذا التجمّع الذاتي يولّد تلقائياً دورية 8a0: بيت، شارع، بيت، شارع. وقد أعاد النموذج إنتاج قمتي فورييه معاً، مؤكداً أن 8a0 توافقية مكانية فرعية لنظام المربعات، وليست معاملاً مستقلاً بذاته.

كان الجدل قائماً حول ما إذا كانت موجة كثافة الأزواج نظاماً أولياً في الكوبريتات. والآن اتضح أن وحدة البناء الأساسية هي مدار جزيئي بحجم 4a0×4a0 يحتوي على نحو ثقبين. وتتراصّ هذه الكتل في نمط، كما تتراصّ البيوت على طول الشارع، وترتيبها هو ما يولّد كل التعديلات المرصودة. وهذه النظرة تنقل التركيز من فضاء العزم إلى الفضاء الحقيقي، وتقدّم تفسيراً موحّداً لعدد كبير من التجارب.

لم تكن مدينة الأحياء كومة عشوائية من الشوارع، بل عمراناً منتظماً من بيوت متشابهة. والتعديل الثماني الخلايا الذي حيّر الفيزيائيين لعقود يظهر الآن كظلّ لنظام أعمق: مدارات جزيئية تتجمّع في مربعات صغيرة. وإذا استطعنا فهم كيف تشكّل الثقوب هذه الكتل بالضبط، فقد ينفتح السبيل لفكّ لغز آلية فائق التوصيل عند درجات الحرارة العالية.