如果物理學家Qimiao Si和Emilian Nica為他們的2017年軌道選擇性超導模型選擇了不同的名稱，那麼一個新的理論可以解釋非常規超導如何在各種化合物中產生的新理論可能永遠不會發生。

在本月發表在npj量子材料雜誌上的一項研究中，萊斯大學的Si和亞利桑那州立大學的Nica認為，一些鐵基和重費米子材料中的非常規超導性來自一種被稱為“多軌道單線對”的普遍現象。

在超導體中，電子形成成對並無阻力流動。物理學家無法完全解釋在超導體中如何形成對子，在超導體中量子力會導致奇怪的行為。重費米子是另一種量子材料，其特徵是電子的質量似乎比普通電子大數千倍。

Si和Nica在2017年提出了原子軌道內選擇性配對的想法，以解釋鹼性硒化鐵的非常規超導性。次年，他們將軌道選擇模型應用於重質費米子材料，1979年在該材料中首次證明了非常規超導性。

他們考慮用量子先驅沃爾夫岡泡利著名的一個相關數學表示式來命名這個模型，但最終選擇將其命名為d+d。這個名字指的是描述量子態的數學波函式。

賴斯的物理學和天文學教授哈利·c·和奧爾加·k·威斯(Harry C. and Olga K. Wiess)說:“這就像你有一對相互跳舞的電子。”“你可以透過s波、p波和d波通道來描述這種舞蹈，d+d指的是兩種不同的d波融合為一種。”

“人們會在講座結束後跟我說，‘你的d+id理論真的很有趣，’他們是想恭維我，但這種事發生得太頻繁了，讓我很惱火，”同時擔任水稻量子材料中心(RCQM)主任的Si說。

2019年年中，Si和Nica在參觀洛斯阿拉莫斯國家實驗室時共進午餐，並開始分享d+d與d+id混淆的故事。

這種聯絡包括d+d對態以及因發現氦-3超流體而聞名的d+d對態。

“液態氦-3有兩種超流體配對狀態，一種叫做B相，另一種叫做A相，”Nica說。“從經驗來看，B階段類似於我們的d+d階段，而A階段幾乎類似於d+id。”

“你有許多不同的方式來組織矩陣，我們意識到軌道空間的d+d矩陣就像描述自旋空間中氦-3配對的d+id矩陣的不同形式，”尼卡說。

Si說與超流體氦-3配對態的聯絡幫助他和Nica推進了鐵基超導體和重費米子超導體配對態的更完整描述。

“隨著埃米爾和我談得更多，我們意識到超導配對的週期表是不完整的，”Si說，他指的是物理學家用來組織超導配對態的圖表。

“我們利用對稱性——比如晶格或自旋排列，或者時間向前和向後是否相等，這就是時間反轉的對稱性——來組織可能的配對狀態，”他說。“我們發現，d+id可以在現有的列表中找到。你可以用元素週期表來構造它。但d+d不行。它不在週期表中，因為週期表中沒有軌道

Si說軌道對於描述鐵基超導體和重費米子等物質的行為很重要，在這些物質中“非常強的電子-電子關聯起著至關重要的作用”。

“根據我們的工作，這個表需要擴大，包括軌道指數，”Si說。