Zaprezentowaliśmy kontrolę i monitorowanie stanu pojedynczego wiru magnetycznego w nadprzewodniku. Wykorzystując nasz najszybszy termometr w nanoświecie, zmierzyliśmy dynamikę termiczną nanopułapki spowodowaną wypchnięciem wiru z nadprzewodnika. Energia rozproszona na skutek tego wypchnięcia jest porównywalna z energią kwantu światła widzialnego. Pole magnetyczne wnika do nadprzewodnika II rodzaju w stanie mieszanym w postaci cienkich nici strumienia magnetycznego. W bardzo małym na ogół rdzeniu, w środku wiru, materiał traci własności nadprzewodzące, a dookoła rdzenia krąży nadprzewodzący prąd kompensujący zewnętrzne pole nici strumienia. Strumień pola magnetycznego wiru jest równy kwantowi strumienia pola h/2e, tak więc liczba wirów zależy od natężenia przyłożonego pola, które nadprzewodnik musi skompensować w swojej objętości. O ile samo wnikanie pola magnetycznego, dopóki nie powoduje powstawania wirów w dużej części nadprzewodnika, nie wpływa istotnie na jego własności to przemieszczanie się wirów potrafi pogorszyć lub nawet uniemożliwić działanie urządzeń nadprzewodzących. Przemieszczający się wir jest bowiem płynącym w objętości materiału nienadprzewodzącym prądem generującym ciepło Joule'a. Przyczynami przemieszczania się wirów są ich wzajemne oddziaływania elektromagnetyczne oraz oddziaływania z prądem elektrycznym, które są źródłem sił odrywających wiry od miejsc ich zakotwiczenia, na przykład na dyslokacji, w objętości materiału. Aby zatem zaprojektować i zrealizować urządzenia nadprzewodzące z udziałem nadprzewodników drugiego rodzaju, takich jak nadprzewodniki wysokotemperaturowe, niektóre stopy egzotycznych metali czy dostatecznie cienkie nadprzewodniki I rodzaju, bardzo ważne jest dokładne poznanie termodynamiki sieci wirów, czy związanych z tym procesów przepływu energii występujących z ich udziałem. Już nawet w niskich polach magnetycznych w typowym nadprzewodniku II rodzaju może pojawić się wiele wirów oddziałujących ze sobą, przez co często trudno jest określić jak duży potencjał do osłabienia nadprzewodnictwa ma pojedynczy wir. Jest to szczególnie ważne w przypadku nanostruktur, gdzie oddziaływanie pojedynczych wirów może odgrywać dużą rolę. W celu lepszego zrozumienia tych zjawisk, skonstruowaliśmy nano-pułapkę na pojedynczy wir sprzężoną z nadprzewodzącym termometrem. W badanym układzie przepływ energii cieplnej związany z ruchem wiru jest tak szybki, że żadna z dotychczasowych metod pomiaru temperatury nie była w stanie go zaobserwować i zmierzyć. W układzie użyliśmy skonstruowanego wcześniej w IF PAN kriogenicznego termometru, potrafiącego reagować na zmiany temperatury w czasie rzędu jednej nanosekundy.

W przeprowadzonym eksperymencie wprawialiśmy wir w ruch za pomocą impulsów prądowych, a następnie badaliśmy jak ruch ten wpływa na temperaturę. Dzięki temu dowiedzieliśmy się jak duży przekaz energii towarzyszy wypchnięciu wiru z nanostruktury. Okazało się, że zmierzone ciepło odpowiada energii ok. 2 elektronowoltów, czyli energii pojedynczego fotonu światła widzialnego. Badanie te mogą być przydatne dla technologii przyszłych nadprzewodzących komputerów kwantowych, gdzie poruszające się wiry mogą utrudniać działania kwantowych bitów (qubitów). Nasze eksperymenty budują także ewentualne fundamenty elektroniki opartej na wirach nadprzewodzących, gdzie jako nośnik informacji, zamiast elektronu, wykorzystywany byłby pojedynczy wir.