电子只会成对离开超导体，并且二者的自旋相反（箭头向上或向下，对应红色或蓝色），如果自旋滤光器设置为平行自旋通过，那么只有自旋向下（蓝色）或自旋向上（红色）的电子可以通过。（图片来源：Department of Physics, University of Basel, Scixel）

超导体中的电子并不是单个进行运动，而是配对成为库珀对（Cooper pairs），且二者自旋相反，这在理论上被广泛认可。但这种自旋间的相关性一直未能在实验上得到验证。最近，发表在《自然》（Nature）上的一篇文章显示，科学家首次在实验上验证了超导体中电子总是成对出现，并检测到电子对自旋之间的负相关性。

多年来，科学家已经能从超导体中提取电子对，并通过量子点——两个并联的纳米电子结构在空间上分离这两个电子，这是因为每个量子点只允许单个电子通过。而在这项研究中，科学家将纳米磁铁与量子点结合，制成了自旋滤光器。由于自旋决定了电子的磁矩，纳米磁铁在量子点中产生的可调磁场使得只有特定自旋的电子能通过它。结果表明，自旋向上的电子通过其中一个量子点，那么自旋向下的电子就会通过另一个量子点，反之亦然；而如果两个量子点都设置为通过相同的自旋，那么只有单个电子会通过一个量子点。这项研究展示了在纳米级电子设备中进行自旋相关性实验的新途径。