室温超导体是科学的圣杯。它们就像经济上可行的碳捕获、核火箭发动机或能源网正聚变反应。它们应该是可行的,我们认为我们可以做到,但尽管经过多年的努力,我们还没有完全实现这一目标。不过,现在有人声称已经做到了这一点。
现在还为时尚早。这些只是研究论文,尚未经过同行评审。但如果它们被证明是正确的,如果这是一种可以重复的现象,特别是按照论文作者声称的方式,我们可能正处于一场技术革命的风口浪尖,这场革命可能会影响从全球能源网到量子计算的一切。

什么是室温超导体?
超导体是可以传导电流但电阻为零的材料。虽然铜和银等材料是非常高效的导体,但它们也提供了一些轻微的电阻,这些电阻会转化为热量。这意味着电路中的电流最终会消失。在超导体中则不会。理论上,你可以给超导电路充电,然后断开电源,该电路将保持供电,直到以某种方式放电,或者失去超导状态。
这有很多令人兴奋的用途,但超导体的传统问题是它们需要极低的温度和/或高压。这需要特殊的设备和大量一致的能量才能实现这种状态,这使得传统超导体的实用能力极其有限。
室温超导体是可以在室温下工作的超导体。这听起来可能很油腔滑调,但事实确实如此。在不需要极端温度或压力的情况下制造超导体将是一个惊人的突破。
为什么现在人们谈论他们?
量子能源研究中心的一个韩国团队发表了两篇新的研究论文,声称不仅在室温下实现了超导,而且在环境压力下也实现了超导。这将是该领域令人难以置信的进步,因为迄今为止对此类超导体的最佳尝试之一是硫化氢,它在温和的 -70 摄氏度和 150 万巴的深不可测的压力下表现出超导性。
研究人员声称,他们改良版的铅磷灰石在没有任何这些规定的情况下就做到了这一点。这是一个重大消息。
这足以引起国际物理学界的怀疑。并且有充分的理由。这些论文尚未经过同行评审,而且论文的主张非常极端。
但有一些真正的理由相信这些论文是真实的。除了代表相关各方的公司立场之外,事实上还提交了两篇论文。第一份由 Sukbae Lee、Ji-Hoon Kim 和 Young-Wan Kwon 提交,第二份由同一个人提交,但其研究团队的其他三名成员作为作者。这两篇论文都提出了类似的宏大主张,但三位作者发表在第一篇论文上这一事实意义重大。
只有三个人可以分享诺贝尔奖。这些研究人员认为他们发现了一些事情,而且很可能确实如此。
该团队还发布了一段视频,据称显示了这种材料(他们称之为 LK-99)悬浮在磁铁上方。这类视频对于许多研究机构和大学来说并不罕见,但并没有看到液氮。
然而,有很多持怀疑态度的物理学家敦促谨慎行事。 《PhysicsWorld》强调,一些人指出,该视频可以在没有超导性的情况下实现,但论文中存在一些差异。然而,完全忽视这些结果还不够,这意味着科学界正在屏息以待,想知道这些论文的准确性。
如果他们的说法接近他们所声称的,那么世界可能正处于真正变革的风口浪尖。
室温超导体能做什么?
超导体可以以各种方式使用来造福人类并突飞猛进地推进科学技术,但传统上它们在特定的(通常是实验室)条件之外使用是完全不切实际的。然而,室温超导体将在很短的时间内带来大量令人难以置信的令人兴奋的进步。
超导体的零电阻特性将使我们彻底改变电网,消除材料电阻造成的浪费。这大大降低了全球用电量,大大加速了世界实现净零排放的目标。更好的是,它可以实现前所未有的长距离电力传输。它将解锁撒哈拉沙漠太阳能电池板项目,或全球规模的国际电网共享。
超导体可以使磁铁悬浮。这可以用来开发新一代磁悬浮车辆,首先是火车。这可能会引发一场低成本、极高速交通的革命,从而永远改变我们所有人的出行方式。它还可能带来更高效、续航里程更长、充电速度更快、续航时间更长的电动汽车。在粒子物理学中,超导体可以帮助建造新一代粒子加速器,而无需传统设计所需的大量相关电力和建筑材料成本。
在计算领域,超导体可以帮助开发新一代量子计算机,帮助我们让摩尔定律延续得更久,并在人工智能开发等领域取得重大进展。在医学领域,超导体可以带来更小、更便宜、更高效的核磁共振机器。
这只是冰山一角。室温超导体是一项天上掉馅饼的技术,如果它真的能够实现,无疑还有无数未知的好处有待我们发现。
现在怎么办?
现在,我们等待。这些论文于 2023 年 7 月中旬发表,因此在撰写本文时,它们仍然非常新鲜。没有同行评审来证实他们的发现,但世界各地有许多个人和组织正在寻求证明或反驳他们的说法。幸运的是,我们可能很快就会听到其他人实现了他们声称已经做到的事情。
这篇论文的一个关键要点——也是那些希望复制其声称的内容的人进一步兴奋的一点——是,首尔的团队不仅据称产生了室温超导体,而且他们使用的技术相对平庸。这不是一个简单的过程,需要花费数天的时间来制造材料,但它并不涉及太多专业设备,并且显然可以在相对较低的温度下制造此类研究。
这应该意味着这种现象可能会在世界各地的许多组织中重复出现。我们现在正在等待,看看他们是否可以并且确实做到了。