庫柏對

庫柏對是在超導體中攜帶無電阻電流的成對電子。乍看之下這相當矛盾：電子都帶負電，本應互相排斥，那麼兩個電子怎麼會結合在一起？答案是一種間接的吸引。當一個電子穿過晶體時，它會微微拽動晶格裡的正離子，留下一道淡淡的、多出來的正電荷痕跡，而稍後經過的第二個電子，便被溫和地吸引過去。

利昂·庫柏在一九五六年證明，哪怕是任意微弱的這類吸引，也足以在低溫下把電子束縛成對。這一對夥伴未必靠得很近——它們可以相隔成千上萬個原子——而且它們以相反的動量、相反的自旋配成對，構成一個其行為與單個電子大不相同的複合體。最關鍵的是，單個電子是拒絕共處一態的費米子，而一對電子的行為卻像玻色子，可以與無數其他對一同擠進同一個量子態。

由於所有庫柏對都佔據同一個集體量子態，它們便像一股單一而相干的流體那樣齊步運動。要靠散射使其中一對慢下來，你就得一下子擾動整片凝聚體，而這所需的能量超過尋常碰撞所能提供的。這正是電流之所以無阻流動的原因。庫柏對是把一樁量子的精微化作超導這一宏觀奇蹟的微觀英雄。