Сверхпроводник — это материал, который при сильном охлаждении проводит ток без потерь, как вода течёт по идеально гладкой трубе. Но если ударить по нему короткой вспышкой света, он быстро теряет это свойство. В новом опыте учёные освещали тонкую плёнку нитрида ниобия и замеряли, за сколько миллиардных долей секунды исчезает сверхпроводимость.
Оказалось, что время угасания не всегда одинаково. Когда энергии вспышки хватает ровно на то, чтобы разрушить сверхпроводящее состояние, процесс вдруг замедляется. Это похоже на шарик, который толкают к вершине горки: если силы хватает впритык, шарик замирает на самом гребне, прежде чем скатиться. Здесь роль гребня играет граница между сверхпроводящим и обычным состоянием.
Замедление у критической точки — известное явление в физике. Например, вода у порога кипения долго «думает», прежде чем превратиться в пар. Но в сверхпроводниках такое поведение в реальном времени увидели впервые — раньше о нём говорили только в расчётах. Теперь у учёных есть способ напрямую следить за тем, как система проходит через критическую точку, и это поможет лучше понимать материалы будущего.
Нитрид ниобия — сверхпроводник, который используют в детекторах одиночных фотонов: он может заметить даже один квант света.
В романе «Задача трёх тел» Лю Цысиня сверхпроводящие материалы помогают строить устройства, работающие на пределе физических законов.