Электроны в проводнике похожи на хаотичную толпу: сталкиваясь, они теряют энергию, и возникает сопротивление. В сверхпроводнике же они движутся согласованно, как пары в слаженном танце, не задевая друг друга. Это состояние с пониженной энтропией — то есть беспорядком.

Такое поведение редкость для золота и меди. Но в слоях толщиной всего в два-три атома для меди или пять для золота электроны синхронизируются с колебаниями атомов, и сопротивление исчезает. Беда в том, что это требует охлаждения ниже 1 К с помощью жидкого гелия.

Прорыв дал изолятор из нитрида бора, наложенный на медную пленку. Если соединить слои через атомы бора, температура сверхпроводимости — 3,23 К. Но поворот кристалла, при котором связь идет через азот, поднимает ее до 7 К. Причина в изменении «поверхности Ферми» — границы заполненных электронных состояний. Она входит в резонанс с атомной решеткой, резко усиливая нужное взаимодействие. Джон Бардин предсказал механизм спаривания электронов еще в 1957-м, а спектроскопия сегодня позволяет наблюдать эти эффекты напрямую.