Ruído elétrico indica que elétrons de cupratos supercondutores já formam pares antes do esperado

O estudo, publicado na Science e liderado por Milan Allan (Universidade Ludwig Maximilian de Munique) e Ingmar Swart (Universidade de Utrecht), usou ruído de disparo (shot noise) para tentar ver pares de elétrons diretamente. A medição foi feita com um microscópio de tunelamento de varredura, que passa corrente entre uma ponta afiada e a amostra. Ajustar a tensão entre ponta e amostra permite escolher a energia dos elétrons observados, como girar o dial de um rádio. Em supercondutores convencionais, o pareamento dobra o ruído. Nos cupratos o sinal é bem mais fraco, porque elétrons isolados continuam fluindo junto com os pares.

A equipe analisou cristais de BSCCO resfriados a poucos graus acima do zero absoluto. O ruído extra começou a subir justamente na energia local do pseudogap, em todos os pontos medidos e em amostras de composições diferentes. Campos magnéticos de até seis tesla, que suprimem o pareamento, derrubaram o ruído de volta ao nível de elétrons únicos. A energia de pareamento medida ficou bem acima da temperatura em que o material se torna supercondutor. Para Swart, o quadro é de pares pré-formados, com a coerência de fase surgindo só em temperaturas menores. O gargalo seria fazer os pares se moverem juntos, não formá-los.

Há limites. A técnica perde sensibilidade com o aumento da temperatura, então não foi possível medir acima da temperatura supercondutora, onde o pseudogap costuma ser definido. O experimento também não descarta que padrões congelados, como ondas de densidade de carga, estejam entrelaçados com o pareamento. Os autores consideram ingênua a leitura de que bastaria tornar coerentes pares já formados para chegar a um supercondutor em temperatura ambiente.

Para quem acompanha materiais para hardware supercondutor, o resultado muda onde procurar o limite de temperatura dos cupratos: na coerência de fase, não no pareamento. É uma leitura editorial, e o próprio Allan diz que o caminho prático para melhorar a temperatura crítica deve passar mais por tentativa e erro em química, com apoio de IA, do que por física pura. Também chama atenção que a medição dependeu de quatro anos de trabalho em eletrônica de instrumentação, não de um truque único.