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近期超導體引發投資者狂熱,但科學家仍抱持懷疑態度

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近期超導體引發投資者狂熱,但科學家仍抱持懷疑態度

August 4, 2023

8月3日(路透社)-上週,兩篇由南韓科學家撰寫的論文作出了一項非凡宣稱,引發了社群媒體的狂潮,並推高了中國和南韓一些股票的價格:一種可實現的超導體相關發現。

超導體是一種允許電流毫無阻力流動的材料,這一性質將改變電網中能源流失的傳輸,並推動如計算晶片等領域的進展,而其中電阻為其速度限制。



這些論文發表在科學家用來在正式同行評審和出版之前分享研究的網站arXiv上,促使世界各地的研究人員-包括至少兩個美國國家實驗室和三個中國大學-更仔細地查看所提議的材料。

超導材料已存在於像是醫療成像的MRI機器和一些量子電腦之中,但只有在極低溫度下才展示其超導特性,使其不實用於廣泛使用。

南韓研究人員上週表示,他們找到了一種在室溫下工作的超導體,這長久以來一直被該領域的科學家認為是一個聖杯。

研究人員還公布了製造這種被稱為LK-99的材料的配方,其中涉及採用一種相對常見的礦物稱為磷酸鉛,並向其中引入少量銅原子。

南韓研究人員發表了兩篇論文,一篇初稿有三名作者,第二篇更詳細的論文有六名作者,其中只包括第一篇論文的兩名作者。路透社聯繫的所有作者均未回應置評請求。

路透社訪問的物理學家表示,好消息是,物理學的法則並未說室溫超導體不能存在,而且南韓團隊宣稱的材料易於生成,這意味著其他研究人員本週即可開始取得結果。

證明發現的黃金標準是,其他實驗室可靠地重現南韓研究人員的發現。

近日,至少三所中國大學的研究人員表示,他們生產了LK-99的不同版本,結果各異。華中科技大學的一個團隊發布了一個影片,聲稱展示了該材料在磁鐵上懸浮的情況,這很重要,因為真正的超導體可以在任何方向上漂浮在磁鐵上,不像指南針那樣旋轉。

但另一個來自曲阜師範大學的團隊表示,他們沒有觀察到零電阻,這是超導體所需的特性之一。南京東南大學的第三支團隊表示,他們測得零電阻,但只有在110 K(-163攝氏度)的溫度下。

周四,南韓專家表示,他們將成立委員會來驗證這些研究。

Bill Gates的Breakthrough Energy Ventures的投資者兼科學家Eric Toone表示,他正在監控,任何由知名實驗室進行的同行評審和重現努力。 

Toone表示:“需要做的驗證或證明超導性的測量非常難以進行。” “如果它是對的,那完全是改變遊戲規則的,但在我們有更多的驗證之前,我們只能耐心等待。”

‘你可能被騙了’
對於LK-99的可能壞消息是,超導領域起初充滿了希望,但在仔細檢查下瓦解的材料。研究人員甚至為它們起了一個方便的名字-unidentified superconducting objects (未確定超導物體)。

阿貢國家實驗室的凝聚態物理學家Mike Norman表示:“我們稱它們為USO。” “有很長的USO歷史可以追溯很久,包括一些非常有名的人也認為他們有一個超導體,但他們其實並沒有。科學中的任何事情都一樣,你可能被欺騙。即使是好人也可能被欺騙。”

Norman說,原始論文存在問題。其中一些可能是匆忙發表研究,而出現的誠實的排印錯誤,但更令人不安的是,缺乏在廣泛的溫度範圍內的數據,以顯示材料在超導狀態和非超導狀態下的行為。

Norman說:“人們經常使用這種方法來顯示樣品,實際上是超導體的部分,以及不是超導體的部分。”

其他研究人員也發現了謹慎的論證。美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的固態物理學家和職員科學家Sinéad Griffin使用了美國能源部的超級電腦來模擬南韓團隊所宣稱的材料。

Griffin發現,將銅原子插入磷酸鉛,會使材料的原子以類似現有超導體的意外方式重新排列。但是,這個效應取決於銅原子必須存在於它不應該存在的位置,這可能使批量生產材料變得更難。

Griffin警告說,她的模擬有限制-它不能確定地證明該材料是超導體,並且工作假設研究人員可以將銅原子精確地插入磷酸鉛中。在現實世界中,這是不太可能的,並可能對材料產生重大影響。

即使LK-99最終被證明是室溫超導體,還是需要時間來確定它可能有多少作用,澳大利亞墨爾本莫納什大學的物理學教授Michael Fuhrer表示。例如,Fuhrer說,沒有提供關於材料能夠攜帶多少電流,並仍然是超導體的數據,這對於改進電網是一個關鍵問題。

然而,Fuhrer和其他物理學家表示,值得研究的結果是,對於超導體以及它們可能在常見材料中偶然被發現的可能性,仍然存在許多未知之處。

阿貢的Norman表示:“那裡有很多很多我們還沒有看過的礦物。” “在這些礦物中可能隱藏著一些非常有趣的物理。”


新聞原址: https://www.reuters.com/technology/superconductor-claims-spark-investor-frenzy-scientists-are-skeptical-2023-08-03/