Forskere har avdekket en skjult magnetisk orden i den gåtefulle pseudogap-tilstanden som oppstår rett før materialer blir superledende. Funnene, publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences 26. januar 2026, gir et viktig hint om hvordan høytemperatur-superledning kan oppstå. Resultatet kan bane vei for materialer som leder strøm uten tap ved høyere temperaturer enn i dag.

Hva er det nye funnet?

Teamet identifiserte at magnetiske korrelasjoner i materialet følger et universelt mønster når de plottes mot en bestemt temperaturskala. Denne skalaen samsvarer nøye med temperaturen der pseudogapet oppstår – altså punktet der den mystiske tilstanden først viser seg.

Selv når materialet tilsynelatende mister sin magnetiske orden gjennom doping (fjerning av elektroner), oppdaget forskerne at en subtil form for magnetisk organisering overlever under overflaten.

«Magnetiske korrelasjoner følger et enkelt universelt mønster,» forklarer hovedforfatter Thomas Chalopin. «Og denne skalaen er sammenlignbar med pseudogap-temperaturen, punktet der pseudogapet dukker opp.»

Slik ble det gjort

Gjennom et samarbeid mellom eksperimentelle fysikere ved Max Planck-instituttet for kvanteoptikk i Tyskland og teoretikere ved Simons Foundations Flatiron Institute i New York, brukte forskerne en ultrakald kvantesimulator for å etterligne elektroners oppførsel i fast stoff.

Ved å avkjøle litiumatomer til temperaturer bare milliarddeler av en grad over absolutt nullpunkt, kunne teamet undersøke systemet med ekstrem presisjon. Med et kvantegass-mikroskop, som avbilder individuelle atomer og deres magnetiske orientering, samlet de over 35 000 detaljerte øyeblikksbilder.

Målingene gikk utover tradisjonelle parvise studier: Forskerne registrerte korrelasjoner som involverer opptil fem partikler samtidig – et detaljnivå kun få laboratorier i verden kan oppnå.

• Universelt mønster: Magnetiske korrelasjoner faller på en enkel skala.
• Samsvar med pseudogap: Skalaen matcher temperaturen der pseudogapet oppstår.
• Fempartikkel-korrelasjoner: Målinger ut over enkle elektronpar.
• Større strukturer: Elektronene organiserer seg i flerlags-korrelerte mønstre.
• Dopant-effekt: Én enkelt dopant kan forstyrre orden over et overraskende stort område.

Hvorfor betyr dette noe?

Oppdagelsen gir teoretikere en ny målestokk for modeller av pseudogapet, og bringer forskningen nærmere en forklaring på hvordan høytemperatur-superledning vokser fram av den kollektive bevegelsen til interagerende elektroner.

«Analoge kvantesimuleringer går inn i en ny og spennende fase, som utfordrer de klassiske algoritmene vi utvikler,» sier Antoine Georges, direktør ved Center for Computational Quantum Physics.

På lengre sikt kan gjennombruddet få store konsekvenser for teknologier som langdistanse kraftoverføring og kvantedatamaskiner, der superledning er en nøkkelkomponent.

Veien videre

Forskerne planlegger å kjøle systemet enda lenger ned, lete etter flere former for orden og utvikle nye metoder for å observere kvantematerie. Målet er en dypere forståelse av hvordan organisering av elektroner kan gi tapfri strømtransport ved stadig høyere temperaturer.

Hvem står bak?

Studien er et resultat av tett samspill mellom eksperiment og teori, ledet av miljøer ved Max Planck-instituttet for kvanteoptikk (Tyskland) og Simons Foundations Flatiron Institute (New York).

Kilder

• ScienceDaily
• Simons Foundation
• Max Planck Institute of Quantum Optics
• Proceedings of the National Academy of Sciences
• The Debrief
• Phys.org

Konklusjon: Med presise målinger på ultrakalde atomer viser studien at skjult magnetisk orden i pseudogapet følger et universelt mønster knyttet til pseudogap-temperaturen. Det gir et klarere kart over veien mot superledning ved høyere temperaturer – og neste steg er enda lavere temperaturer og nye blikk inn i kvantemateriens orden.