几十年来，超导体一直吸引着物理学家。但是，这些材料允许完美、无损的电子流动，通常只有在如此低的温度下（比绝对零度高几度）才会表现出这种量子力学特性，以至于它们变得不切实际。
Kim和他的团队使用一种独特的低温器件制造方法，在《科学》杂志上报道了世界上第一个高温超导二极管的有希望的候选者 - 本质上是一个使电流沿一个方向流动的开关 - 由薄铜酸盐晶体制成。
从理论上讲，这种设备可以推动量子计算等新兴行业的发展，这些行业依赖于难以维持的转瞬即逝的机械现象。
“事实上，高温超导二极管是可能的，无需施加磁场，并为奇异材料研究打开了新的探究之门，”Kim说。
铜酸盐是氧化铜，几十年前，它颠覆了物理学界，表明它们在比理论家认为的要高得多的温度下成为超导，“更高”是一个相对术语（目前铜酸盐超导体的记录是-225华氏度）。然而，由于其复杂的电子和结构特征，在不破坏其超导相的情况下处理这些材料非常复杂。
该团队的实验由S. Y. Frank Zhao领导，他曾是格里芬艺术与科学研究生院的学生，现在是麻省理工学院的博士后研究员。在超纯氩气中使用无空气的低温晶体操作方法，Zhao在铜酸盐铋铋钙铜氧化物的两层极薄层之间设计了一个干净的界面，绰号BSCCO（“bisco”）。
BSCCO被认为是一种“高温”超导体，因为它在大约-288华氏度时开始超导——按照实际标准来说非常冷，但在超导体中却高得惊人，超导体通常必须冷却到-400华氏度左右。
赵首先将BSCCO分成两层，每层的宽度是人类头发的千分之一。然后，在-130度时，他以45度的扭曲将两层堆叠在一起，就像一个带有倾斜晶圆的冰淇淋三明治，在脆弱的界面上保留了超导性。
该团队发现，根据电流的方向，可以在没有电阻的情况下通过界面的最大超级电流是不同的。至关重要的是，该团队还通过反转这种极性来展示对界面量子态的电子控制。
这种控制有效地使他们能够制造出可切换的高温超导二极管——这是基础物理学的演示，有朝一日可以被整合到量子比特等计算技术中。
哈佛大学团队与不列颠哥伦比亚大学的Marcel Franz和罗格斯大学的Jed Pixley合作，他们的团队之前进行了理论计算，准确预测了铜酸盐超导体在各种扭转角下的行为。调和实验观察结果还需要康涅狄格大学的帕维尔·沃尔科夫（Pavel A. Volkov）进行新的理论发展。