Представьте почти пустой танцпол, где редкие посетители движутся каждый сам по себе — хаотично, без связи друг с другом. Но стоит включить определённую музыку и немного охладить зал, как танцоры вдруг выстраиваются в длинные цепочки и начинают двигаться в унисон. Примерно так ведут себя электроны в разрежённом трёхмерном газе.
Авторы исследования рассчитали, как меняется энергия электронов в таких условиях, и обнаружили резкое расхождение — признак фазового перехода, то есть качественного изменения состояния всей системы. Причина — в особых одномерных флуктуациях, которые напоминают крошечные сверхпроводящие «нити». Эти нити — не сами электроны, а составные квазичастицы под названием экситроны: электрон, окружённый облаком из дырок — вакантных мест, которые ведут себя как положительно заряженные частицы. Именно через экситоны в системе просачивается сверхпроводящий порядок, хотя основной механизм спаривания электронов остаётся плазмонным — то есть связанным с коллективными колебаниями электронной плотности.
Так в почти пустом электронном газе, где, казалось бы, нечему проводить ток без сопротивления, обнаруживается скрытая склонность к порядку. И этот порядок приходит не равномерно по всему объёму, а через одномерные каналы — словно танцоры на пустом полу находят единственный путь к синхронности.
Экситрон — не постоянная частица, а виртуальное образование: он существует лишь мгновение, но успевает повлиять на поведение соседних электронов, как рябь на воде от брошенного камня.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные существа используют квантовые эффекты для мгновенной связи — подобно тому, как экситроны мгновенно передают сверхпроводящие флуктуации в разрежённом газе.