Сверхпроводник, который помнит нули и единицы ✎ экспресс

Оригинал: "Infinite Magnetoresistance and Vortex Coupling in the Pb/BSCCO Heterostructure"
arXiv:2601.23024 · 2026-01-30 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Тонкая плёнка свинца переключается между сверхпроводящим и обычным состоянием под действием магнитного поля — как выключатель, но без движущихся частей.

Обычный выключатель щёлкает — и ток либо идёт, либо нет. А теперь материал, который сам переключается между «проводит без потерь» и «сопротивляется» под действием магнита. Именно такой бутерброд собрали физики: тонкая плёнка свинца лежит на сверхпроводнике из висмута, стронция, кальция, меди и кислорода.

Между слоями сам собой вырос тончайший слой оксида свинца — изолятор. Он не мешает, а помогает: внутри сверхпроводника возникают вихри — крошечные магнитные «завихрения», как воронки в воде. Эти воронки застревают в изоляторе, и плёнка свинца перестаёт быть сверхпроводящей. Уберите поле — воронки останутся на месте, и состояние сохранится. Получается ячейка памяти: поле есть — единица, поля нет — ноль.

Вихри в сверхпроводнике похожи на песчинки, застрявшие в шестерёнках: пока они там, механизм не крутится. Убрали песчинки — ток снова течёт без трения.

Учёные увидели и другие странности: сопротивление то резко падало, то подскакивало при изменении поля, а нагрев возвращал устройство в исходное сверхпроводящее состояние. Всё это — следы того, как вихри взаимодействуют через границу между двумя сверхпроводниками.

Такое переключение не требует постоянного тока для хранения — как записка, которая не исчезает, пока её не сожгут.

Пока это лабораторный образец, но он показывает простой способ делать энергоэффективную память для квантовых устройств будущего.

Сопротивление менялось не плавно, а скачками — как будто внутри материала кто-то перекладывал магнитные «шарики» по одному.

Учёные
Wolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinLeo EsakiFelix BlochJohn Bardeen
Понятия
магнитный вихрь связь магнетизма и сверхпроводимости пиннинг потока сверхпроводящий магнит триплетная сверхпроводимость интерфейс мозг-компьютер нулевое сопротивление квантование потока сверхпроводящая электроника теория БКШ магнитосопротивление сверхпроводимость сверхпроводящий квантовый интерференционный прибор сверхпроводящая проволока