Учёные впервые продемонстрировали, что вакуумные квантовые флуктуации могут усиливать сверхпроводимость, открывая новый путь контроля экзотических состояний вещества. По данным исследования, опубликованного в Nature, работы ведут профессора Чанган Зэнг и Гуангхуи Чэн из Университета науки и технологий Китая при Китайской академии наук, а в сотрудничестве участвуют профессора Циньдун Джиан из Шанхайской транспортной академии, профессор Фрэнк Вильчек из Массачусетского технологического института и другие учёные. Суть открытия не в теоретических предположениях, а в экспериментальном получении эффекта на макроскопическом уровне.

Экспериментальная установка заключалась в помещении сверхпроводника NbSe2 внутри терагерцовой «тишины»–поглощающей камеры, которая перераспределяет электромагнитную среду и значимо усиливает вакуумные флуктуации. В таком связанном системе материал взаимодействует с специально сконструированной средой внутри полости, что позволяет наблюдать влияние вакуума на свойства сверхпроводящего состояния. Источник события и методики — часть пояснений к результатам, приведенным в работе.

Сравнение поведения NbSe2 внутри и вне полости показало, что помещённый в камеру образец демонстрирует значительное увеличение критической температуры, ниже которой материал переходит в сверхпроводящее состояние. Зафиксированы также заметные повышения критического тока и критического магнитного поля вблизи перехода к сверхпроводимости. Это стало первым экспериментальным наблюдением ослабления вакуумных флуктуаций и их влияния на сверхпроводимость в подобном масштабе.

Авторы подчёркивают, что проведённые контрольные испытания исключили ряд традиционных объяснений: влияние геометрии полости, частоты её резонанса, толщины материалов, диэлектриков и металлических экранов. Важной оказалась связь усиления со специфической частотой резонатора полости, проявляющаяся как резонансоподобный пик, что указывает на связь между состоянием сверхпроводника и модами темной полости.

Теоретики Джиан и Вильчек предложили модели на базе схемы Гинзбург–Ландау: по их мнению, сверхпроводящее состояние обменивается виртуальными фотонами с темной камерой, что понижает энергию состояния и делает суперконтакт более устойчивым. При совпадении характерной энергии моды камеры и низкоэнергетических флуктуаций NbSe2 возникает резонансное усиление, фиксируемое экспериментально как пик мощности эффекта. эти выводы дополняют общий контекст рассуждений о «вакуумной электронике» и о возможности управления квантовой материей.