Оркестр, где каждый музыкант играет свою партию, не слушая других. Вдруг, без видимого приказа, соседи по пульту начинают идеально синхронизироваться, но общей мелодии ещё нет. Нечто подобное происходит в некоторых материалах при охлаждении: электроны теряют энергию, словно готовясь к сверхпроводимости, но так в неё и не переходят. Это состояние называют псевдощелью, и оно оставалось загадкой десятилетиями.

Авторы работы взглянули на проблему через призму запутанности — квантовой связи, при которой частицы перестают быть независимыми. С помощью симулятора из ультрахолодных атомов (облака частиц, охлаждённого почти до абсолютного нуля) они измеряли, как запутываются спины электронов — их крошечные магнитные моменты. Оказалось, что особая запутанность, где спины двух соседей образуют пару с нулевым суммарным моментом, возникает именно в момент появления псевдощели. И, в отличие от обычных корреляций, она не распространяется дальше ближайших соседей.

Этот результат наносит удар по теориям, которые объясняли псевдощель классическими флуктуациями — например, колебаниями зарядовой плотности. Если бы флуктуации были классическими, запутанность не ограничивалась бы соседями. Теперь учёным придётся строить модели, где квантовые связи между ближайшими атомами играют главную роль. Так оркестр электронов, ещё не заигравший симфонию сверхпроводимости, уже настраивается парами, и эта настройка — чисто квантовый эффект.