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Coloumb阻力是一种影响两个电子电路的现象，其中一个电路中的电荷电流仅通过所谓的Coloumb相互作用在相邻电路中感应出响应电流。这些是电荷之间的静电相互作用，遵循库仑定律，这是描述经典电动力学的关键物理理论。
通常，使用由导电材料或电导体制成的相邻电路来研究这种现象。这些基本上是电可以轻易流过的材料。
中国科学技术大学的研究人员最近探索了当一个电路基于导体而另一个电路则基于超导体（即对电流没有任何电阻的材料）时会发生什么。他们发表在《自然物理学》上的研究结果表明，在这些情况下，阻力响应明显大于之前使用两个正常导体进行的研究。
“两个电绝缘导体之间的拖曳实验是检测基本激发和揭示层间相位一致性的有效方法，”进行该研究的研究人员之一曾长干（Changgan Zeng）表示，“用超导体代替其中一个导体可能会为研究超导性和波动效应以及探索操纵超导体电路的新技术提供机会。”
第一次使用导体和超导体的阻力实验是在20世纪90年代进行的。然而，当时使用的器件是基于传统的金属超导体双层膜，例如Au/Ti-Al OX。
在这些实验中观察到的阻力响应相当微弱且不受控制。此外，研究人员无法澄清他们观察到的阻力效应的微观来源。
“由于新出现的二维（2D）材料，我们能够重新审视这个问题，因为那里的电子财产具有高度可调性，并且超小型层间分离也是可实现的，”李莉（Lin Li）说，他与曾轶一起设计和监督了这项工作。
“我们在科大由曾教授领导的实验小组在制造器件和研究2D材料的传输财产方面有着长期的经验。我们自然设计了独特的石墨烯-La Al O3/Sr Ti O3异质结构，用于研究极限2D极限下的拖曳效应。”
曾和他的同事在他们的实验中使用的异质结构是使用铝酸镧（LAO）层作为导体石墨烯和2D电子气体之间的天然绝缘间隔物制造的，2D电子气体形成于LAO和钛酸锶（STO）层之间的界面，钛酸锶在低温下成为超导体。
研究人员随后调整了系统的多个参数，包括温度、磁场和栅极电压。当他们这样做时，他们在LAO/STO界面的超导过渡区中观察到了一个相当大且可调的拖曳信号。
“最佳的被动-主动比（标准杆数）远高于现有研究中获得的两个正常导体之间的典型拖曳信号以及Au/Ti和SC Al-Ox之间的拖曳信号，”李说。“标准杆数的巨值、反常温度和载流子依赖性表明，我们的观测背后隐藏着一种新的阻力机制。”
北京量子信息科学研究院的理论物理学家谢洪毅博士最近搬到了俄克拉荷马大学，他用现代量子多体理论解释了该团队的观察结果。更具体地说，他对库仑耦合正常导体与超导体配对时发生的情况进行了理论描述。
“最终，我们发现，所观察到的拖曳现象可以归因于约瑟夫逊结阵列超导体SC相的量子涨落与正常导体中的电荷密度之间的动态耦合，我们称之为约瑟夫逊-哥伦布（JC）拖曳效应，”曾说。“公布的JC拖曳效应开创了拖曳物理学的一个新范畴，并显示了量子涨落在主导层间过程中的独特作用。”
这组研究人员最近的工作表明，正常导体和超导体之间的阻力响应可能比两个正常导体之间的大得多。这一发现可能对物理学研究和技术发展都有重大意义。
研究人员公布的JC拖缆可能被证明对创造新的电子产品特别有希望。具体来说，它可能有助于创建基于超导体的组件，这些组件可以用作电流或电压互感器。
“在我们接下来的工作中，我们将首先在两个二维超导体之间进行拖拽实验，”曾补充道。“此外，我们正计划研究通过参数调谐表现出各种量子相位的更宽2D系统之间的突发层间耦合，即2D拓扑半金属/绝缘体和2D铁磁体。我们的目标是发现由于各种基本激发之间的强层间耦合而产生的新的多体效应。”
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