Графен — лист углерода в один атом — это танцпол с ухабами, где электроны не могут синхронно двигаться. Сверхпроводимость требует, чтобы они объединились в пары и текли согласованно, но неровный рельеф мешает. Теорию заложил Бардин, а необычное поведение электронов описывали Дирак и Ландау.

Удалите несколько атомов — появятся атомные ступеньки, на которых электроны скапливаются с одинаковой энергией. Эти островки подобны квантовым сценам: даже слабое притяжение вынуждает электроны объединиться в пары, и их синхронный танец разливается по всему листу. Численное моделирование открыло детали: пары становятся неразрывно связаны, погружаются в наложение вероятностей и подчиняются законам квантового тепла. Колебания измеряют интерферометрией — методом, чувствующим дрожь атомов. При этом всё облако описывается правилами квантового поля и ведёт себя как единый организм, текущий без сопротивления.

И вот что удивительно: сверхпроводящую щель видно в микроскоп — она ярче всего вокруг дефектов, а магнитные вихри прилипают к ним, рисуя карту хаоса. Так беспорядок становится путеводной нитью для тока. Управляя дефектами, можно создать гибкую графеновую электронику — с сенсорами и детекторами магнитных полей.