筑波大学的研究人员介绍了一种新的高温超导理论模型，其中电流可以零电阻流动，这可能会导致极其高效的能量产生和传输。
筑波大学量子凝聚态物理系的一位科学家提出了一种新的超导理论。基于“Berry connection”的计算，该模型有助于比当前理论更好地解释新的实验结果。这项工作可能使未来的电网能够无损耗地传输能量。
超导体是一种零电阻的材料，在常温环境下看起来好像很不起眼，但当冷却到非常低的温度时，超导体就能够允许电流以零电阻流动。超导有几个明显的应用，例如无损能量传输，但该过程背后的物理原理仍不清楚。关于从正常到超导的转变的既定思考方式称为Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论。在这个模型中，只要热激发保持足够小，粒子就可以形成“库珀对”，它们一起行进并抵抗散射。然而，BCS模型并不能充分解释所有类型的超导体，这限制了我们创造出能够在室温下工作的超导体材料的能力。
现在，筑波大学的一位科学家提出了一种新的超导模型，可以更好地揭示物理原理。这个新理论没有关注带电粒子的配对，而是使用称为“Berry connection”的数学工具。该值计算电子行进的空间扭曲。“在标准的BCS理论中，超导性的起源是电子配对。在这个理论中，超电流被认为是成对电子的无耗散流动，而单个电子仍然会受到阻力，”作者小泉博泰教授说。
例如，当两个超导体层被由普通金属或绝缘体制成的薄屏障隔开时，就会形成约瑟夫森结。尽管广泛用于高精度磁场探测器和量子计算机，约瑟夫森结也不太适合内部BCS理论。“在新理论中，电子对的作用是稳定Berry连接，而不是自身成为超导性的原因，超电流是由于空间扭曲而产生的单个和成对电子的流动。由Berry连接引起的电子传播，”小泉教授说。因此，这项研究可能会导致量子计算和能量守恒的进步。
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