库珀对

库珀对是在超导体中携带无电阻电流的成对电子。乍看之下这相当矛盾：电子都带负电，本应互相排斥，那么两个电子怎么会结合在一起？答案是一种间接的吸引。当一个电子穿过晶体时，它会微微拽动晶格里的正离子，留下一道淡淡的、多出来的正电荷痕迹，而稍后经过的第二个电子，便被温和地吸引过去。

利昂·库珀在一九五六年证明，哪怕是任意微弱的这类吸引，也足以在低温下把电子束缚成对。这一对伙伴未必靠得很近——它们可以相隔成千上万个原子——而且它们以相反的动量、相反的自旋配成对，构成一个其行为与单个电子大不相同的复合体。最关键的是，单个电子是拒绝共处一态的费米子，而一对电子的行为却像玻色子，可以与无数其他对一同挤进同一个量子态。

由于所有库珀对都占据同一个集体量子态，它们便像一股单一而相干的流体那样齐步运动。要靠散射使其中一对慢下来，你就得一下子扰动整片凝聚体，而这所需的能量超过寻常碰撞所能提供的。这正是电流之所以无阻流动的原因。库珀对是把一桩量子的精微化作超导这一宏观奇迹的微观英雄。