教育新闻网筑波大学的研究人员提供了一种新的解释，说明在磁场消失后超导体如何在不损失能量的情况下恢复到先前状态。这项工作可能会导致新的超导理论和更环保的配电系统。
超导体是一类具有惊人性能的材料，它能够以零电阻导电。实际上，电流可以无限期地绕过超导线环。问题是这些材料必须保持非常冷，即使如此，强磁场也会导致超导体恢复正常状态。
曾经假定由磁场引起的超导到法向转变不容易逆转，因为能量将通过焦耳加热的常规过程消散。通过这种机制，普通电线中的电阻将电能转化为热量，这使我们能够使用电炉灶或空间加热器。
筑波大学计算科学中心量子凝聚态物理系教授小泉博康解释说：“焦耳热通常被认为是消极的，因为它浪费能量，甚至会导致过载的导线熔化。” “但是，很长一段时间以来，从实验中已经知道，如果消除磁场，载流超导体实际上可以恢复到以前的状态而不会损失能量，”
现在，小泉教授对此现象提出了新的解释。在超导状态下，选举配对并同步运动，但是这种同步运动的真正原因是存在所谓的“贝里连接”，其特征是拓扑量子数。它是一个整数，如果不为零，则电流流动。因此，通过将该数字更改为零而无需焦耳加热，可以突然关闭该超电流。
现代电磁理论的创始人詹姆斯·克莱克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)曾经提出过类似的分子涡旋模型，该模型想象空间中的电流以微小的圆圈旋转。由于一切都以相同的方式旋转，这使麦克斯韦想起了“空转轮”，这是机器上用于此目的的齿轮。
小泉教授说：“令人惊讶的是，电磁的早期模型，例如麦克斯韦的惰轮，可以帮助我们解决今天出现的问题。” “这项研究可能有助于开创未来，以理想的效率将能源从发电厂输送到家庭。”
