En temps normal, dans les fils électriques, les électrons entrent en collision avec les atomes et perdent de l'énergie. Mais les supraconducteurs conduisent le courant sans perte : leurs électrons se déplacent par paires. Le paradoxe, c'est que les charges de même signe se repoussent, ce qui rend leur union plus difficile que pour des aimants aux pôles identiques. Dans les cristaux de cuivre et d'oxygène, l'environnement résout ce problème. Les électrons manquants, appelés « trous », créent une promiscuité comparable à un métro bondé où des inconnus se retrouvent pressés les uns contre les autres. Il y a des années, John Bardeen a suggéré que la répulsion électronique pouvait être convertie en attraction grâce à des effets collectifs. Dans le monde quantique, le champ quantique des particules se réorganise via la superposition d'états et le principe d'incertitude énergétique, engendrant l'intrication quantique. La répulsion est écrantée, et les électrons s'agglutinent en paires formant un condensat de Bose-Einstein — une sorte de « soupe » quantique qui s'écoule sans frottement. Ce mécanisme, fondé sur la thermodynamique quantique, explique les phases du matériau, de l'aimant au mystérieux « métal étrange ». La grande surprise : il faut une densité de trous bien précise — un peu plus, et les paires se disloquent. Comprendre cela promet des supraconducteurs fonctionnant sans refroidissement.
Le premier supraconducteur à haute température à base de cuivre a été obtenu presque par hasard en 1986 : des chercheurs ont simplement décidé de tester un matériau céramique inhabituel et ont découvert, étonnés, qu'il perdait sa résistance à une température supérieure au point d'ébullition de l'azote.
Dans le film « Avatar », les humains extrayaient l'anobtanium, un supraconducteur fictif fonctionnant sans refroidissement. La science réelle vise le même objectif.