Как бозоны помогают сверхпроводникам побеждать тепловой шум ✎ экспресс

При температурах вблизи абсолютного нуля некоторые материалы переходят в состояние сверхпроводимости: электрический ток течёт без потерь энергии. Ключевая характеристика здесь — критическая температура, выше которой сверхпроводимость исчезает. Джон Бардин с коллегами объяснили, что за это отвечают колебания кристаллической решётки — фононы, — которые действуют как «клей», связывая электроны в куперовские пары. Ричард Фейнман показал, что все эти пары ведут себя как единое целое, обладая общей квантовой фазой — подобно танцорам, движущимся в идеальном синхроне. Тепловое движение атомов — это шум, который разрушает пары, поэтому повысить критическую температуру чрезвычайно сложно.

Новая термодинамическая теория описывает, как именно бозоны подталкивают критическую температуру вверх. С увеличением числа бозонов сверхпроводимость выживает при более высоких температурах — и это шаг к созданию материалов, способных передавать энергию без потерь при комнатной температуре.