Сверхпроводимость — способность материала проводить электрический ток без потерь — это квантовый эффект, который, несмотря на годы исследований, все еще ограничен очень низкими температурами. Команда ученых из Германии создала метастабильное состояние с исчезающим электрическим сопротивлением в молекулярном кристалле, направив на него импульсы интенсивного лазерного света. По сравнению с прошлым опытом им удалось увеличить продолжительность эффекта почти в 10 000 раз.

Один из самых поразительных и загадочных феноменов современной физики — сверхпроводимость, внезапная потеря электрической сопротивляемости в определенных материалах, охлажденных до критической температуры. Однако практическая польза от подобных материалов, учитывая необходимость заморозки, остается весьма ограниченной, пишет Phys.org.

В недавние годы группа ученых под руководством Андреа Каваллери из Института Макса Планка открыла, что интенсивные импульсы инфракрасного излучения — пригодный инструмент для индуктирования свойств сверхпроводимости в ряде материалов при намного более высокой температуре, чем это возможно без стимуляции светом. Однако, эти экзотические состояния до сих пор сохранялись только в течение нескольких пикосекунд.

На прошлой неделе ученые сообщили о прорыве: группа Каваллери увеличила продолжительность вызванной воздействием света сверхпроводимости более чем на четыре порядка. В качестве материала был выбран органический сверхпроводник K₃C₆₀ на основе фуллеренов.

Главным ингредиентом успеха стал новый лазер, излучающий высокоинтенсивные пучки света в среднем ИК-диапазоне с настраиваемой длительностью от одной пикосекунды до одной наносекунды. Когда такие долгие и интенсивные импульсы попадают в материал, они индуктируют вибрацию молекул, искривление решетки и даже изменения в конфигурации электронов. К своему удивлению, исследователи обнаружили, что сверхпроводимость сохраняется в течение десятков наносекунд после воздействия света.

Открытие физиков открывает возможность применения сверхпроводников в высокоскоростной электронике — например, в крайне чувствительных датчиках магнитного поля, производительных квантовых компьютерах и системах передачи энергии без потерь.