Hast du von Cooper-Paaren gehört? In einem gewöhnlichen leitenden Material fließt der Strom, weil es Elektronen gibt, die sich frei durch das gesamte Material bewegen können. In einigen Materialien können sich die einzelnen Elektronen, die sich durch den Leiter drängen, organisieren und einen synchronisierten Tanz bilden, der ohne Widerstand fließt. Das Material ist zu einem Supraleiter geworden und die Elektronen sind als Paare verbunden. Diese werden als Cooper-Paare bezeichnet. Cooper-Paare verhalten sich völlig anders als gewöhnliche Elektronen. Elektronen haben eine große Integrität und bleiben gerne auf Abstand zueinander – zwei Elektronen können nicht am selben Ort sein, wenn sie die gleichen Eigenschaften haben. Dies können wir beispielsweise in einem Atom sehen, wo sich die Elektronen in verschiedene Energieniveaus, sogenannte Schalen, aufteilen. Wenn jedoch die Elektronen in einem Supraleiter als Paare zusammenkommen, verlieren sie ein wenig von ihrer Individualität; während zwei separate Elektronen immer unterschiedlich sind, können zwei Cooper-Paare genau gleich sein. Das bedeutet, dass die Cooper-Paare in einem Supraleiter als eine einzige Einheit, ein quantenmechanisches System, beschrieben werden können. In der Sprache der Quantenmechanik werden sie dann als eine einzige Wellenfunktion beschrieben. Diese Wellenfunktion beschreibt die Wahrscheinlichkeit, das System in einem bestimmten Zustand und mit bestimmten Eigenschaften zu beobachten. Die Eigenschaften dieser Wellenfunktion spielen eine führende Rolle in den Experimenten der Physik-Nobelpreisträger 2025. Der Nobelpreis für Physik 2025 wurde an John Clarke, Michel H. Devoret und John M. Martinis „für die Entdeckung des makroskopischen quantenmechanischen Tunnelns und der Energiequantisierung in einem elektrischen Schaltkreis“ verliehen.