想象一下，有 50 个人试图同时挤进同一个门口。 这种充满压力的瓶颈通常会减慢每个人的速度，但如果——不知何故——那群人真的能够通过呢？快点比一个人独自经历？
这听起来很疯狂，但这就是物理学家已经弄清楚如何使用电子来做到这一点，证明在某些条件下，大群电子可以比当前物理学预测的速度更快地挤过金属片的间隙。
简称为“超弹道”流，新发现的行为描述了电子群如何比单个电子更快地穿过狭小的空间，并且它可能导致材料能够几乎无电阻地传输电力。
那将是巨大的，因为虽然提供零阻力 - 使其成为最有趣和最有趣的产品之一潜在有利可图物理现象 - 它只能在低于 5.8 K（-267°C 或 -450°F）的超冷温度下实现。
如果研究人员能够在导电材料中重现这种新的超弹道电子流，他们就可以在令人垂涎的室温环境中利用超导的许多好处。
麻省理工学院的物理学家在描述电子如何流过微小金属间隙的新理论模型时发现，大群电子实际上可以相互“协调”，从而超过狭小空间中电子的基本速度限制（称为兰道尔速度限制）弹道极限。
“我们可以克服这个边界，每个人都认为这是电导率的基本限制，”团队成员之一列昂尼德·列维托夫 (Leonid Levitov) 说道。告诉大卫·钱德勒 (David L. Chandler)麻省理工学院新闻。
“我们已经证明，人们可以做得更好。”
当模拟电子挤压通过狭窄开口的行为时，他们惊讶地发现这些亚原子粒子实际上类似于气体粒子穿过狭窄点的已知物理原理。
如果你在分子水平上观察气体通过狭窄的通道，你会发现单个粒子会随机移动，并且沿途更有可能撞击隧道壁几次，而不是形成一个粒子。一路干净、完全畅通无阻。
如果你在行走时从墙上弹起，你就会失去能量，这会每次都会减慢你的进度。
“但是对于更多的分子，它们中的大多数会更频繁地碰撞到其他分子，而不是撞到墙壁，”钱德勒说。
“与其他分子的碰撞是‘无损’的，因为碰撞的两个粒子的总能量被保留，并且不会发生整体减速。”
这意味着在保护单个气体分子免受浪费能量的碰撞时存在一种“数量安全”。
“气体中的分子可以通过‘合作’实现它们单独无法完成的任务，”列维托夫说。
不仅如此，物理定律还规定，当隧道中气体分子的密度增加时，推动它们通过所需的压力就会下降，从而使分组的分子获得单个分子无法实现的加速度。
当列维托夫和他的团队使用电子和各种金属（包括每个人都喜欢的神奇材料,- 他们发现电子可以以一种整齐协调的方式移动。
这完全出乎意料，打破了兰道尔既定的弹道极限，为一种新的速度——超弹道让路。
“我们……看到粘性流中的电子可以通过合作实现它们单独无法完成的任务，”研究人员在他们的论文中报告。
“电阻的减少是由于流动效应而产生的，其中电子电流聚集形成绕过边界的流，在边界处发生动量损失。这种令人惊讶的行为明显背离了将电子相互作用视为障碍的普遍观点。运输。”
所以现在怎么办？ 好吧，考虑到研究人员已经重现了电子（为我们的电子设备提供动力的东西）中气体的行为，这一发现表明电子设备可以以低功率实现高输出。
与超导不同的是，超导以令人难以置信的低温为代价实现零电阻，而实现零电阻的代价是昂贵的，这项技术在室温下工作，并且实际上得到了更好的温度升高得越多。
“[超弹道流]受到温度的帮助，而不是受到温度的阻碍，”列维托夫告诉麻省理工学院新闻。
研究人员承认，他们的工作到目前为止纯粹是理论上的，但指出其预测的各个方面已经得到了实验证明根据之前的研究。
斯坦福大学物理学家大卫·戈德哈伯-戈登（David Goldhaber-Gordon）没有参与这项研究，他表示，实际上可以通过实验来测试这些预测是完全可行的在实验室中使用石墨烯。
我们必须等待，看看团队的计算是否正确，但超导最好小心它的背后——我们可能会拥有更好的东西。
该研究发表于美国国家科学院院刊。
