تعتبر الموصلية الفائقة (Superconductivity) واحدة من أكثر خصائص المادة المثيرة للدهشة. في الواقع، عندما نتمكن من تبريد مواد معينة إلى درجة حرارة منخفضة للغاية، قريبة من الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية)، فإن الكهرباء تتدفق عبرها دون أي مقاومة.
في الواقع، عادة، يتم تحويل جزء من الطاقة المنتجة إلى حرارة ثم يتم فقدها في المادة نفسها.
في المقابل، عندما يتم تبريد هذه المادة بشكل كافٍ، فإن التيار الكهربائي يتنقّل دون أي فقد للطاقة. تم اكتشاف هذه الميزة المذهلة في عام 1911 من قبل طبيب هولندي، بعد أن تمكن من تبريد الزئبق بما فيه الكفاية، لاحظ بعد ذلك ما كان سيطلق عليه الموصلية الفائقة.
فيزياء الكم (Quantum mechanics)، التي تفسر سلوك المادة على نطاق صغير للغاية، هي التي يمكن أن تعطينا تفسيرًا لهذه الظاهرة.
في الواقع، عند هذا النطاق المتناهي في الصغر، عندما يتم تبريد المادة بشكل كافٍ، تتحد الإلكترونات في أزواج، وبالتالي تشكل ما يسمى بأزواج Cooper، والتي لديها القدرة على الدوران دون مواجهة أي مقاومة.
هذه الخاصية الخاصة بالمادة المبرَّدة لها أهمية كبيرة، لأن لها العديد من التطبيقات الملموسة. في الواقع، تجعل الموصلية الفائقة من الممكن نقل الكهرباء لمسافات طويلة دون أي فقد للطاقة.
كما أنها تنتج مغناطيسات قوية، أيضا دون أي تبديد للطاقة. في درجة حرارة منخفضة بما فيه الكفاية، في الحقيقة، ترفض بعض المواد، بطريقة ما، المجال المغناطيسي.
من بين التقنيات التي تستخدم الموصلية الفائقة اليوم، يمكن ذكر التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تستخدم هذه التقنية مجالًا مغناطيسيًا بقوة معينة.
تجعل الموصلية الفائقة من الممكن تنفيذ تقنيات مدهشة. كما هو الحال بشكل خاص مع مسرعات الجسيمات، وهي الآليات التي، باستخدام المجالات الكهربائية أو المغناطيسية، تنقل جزيئات معينة بسرعات عالية جدًا.
ولكن هذه الخاصية المميزة أيضًا هي التي تجعل من الممكن تحريك أو نقل بعض القطارات اليابانية عالية السرعة. تظهر هذه القطارات معلقة فوق القضبان، لكنها في الواقع تستخدم الموصلية الفائقة لنوع معين من المغناطيس. تسير هذه القطارات التي "تحلق في الهواء" بسرعة تزيد عن 500 كلم / ساعة !