室溫超導(dǎo)，這個(gè)被認(rèn)為是凝聚態(tài)物理學(xué)界的“圣杯”，可以沖擊諾獎(jiǎng)的研究真的到來了嗎？近日，美國羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家蘭加?迪亞斯（Ranga Dias）及其團(tuán)隊(duì)宣稱，創(chuàng)造出了能夠在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的新材料。
這就像一顆雷平地炸響，震動(dòng)了物理圈。要知道，室溫超導(dǎo)如果可以實(shí)現(xiàn)，而且真的走向了人類生活，那么，整個(gè)世界將會(huì)改變。室溫超導(dǎo)將會(huì)顛覆能源科技，電力傳輸效率大大提升，常溫量子計(jì)算機(jī)、高速超導(dǎo)磁懸浮、可控核聚變裝置、超級(jí)超導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)等等將不再是夢(mèng)想。
然而，在外界看來這則“爆炸性消息”，物理領(lǐng)域研究人員則非常理性。中國科學(xué)院物理研究所研究員羅會(huì)仟在連線網(wǎng)易科技直播時(shí)表示，大家反應(yīng)比較平淡。首先，迪亞斯的這次報(bào)告已經(jīng)在去年（2022 年）小型會(huì)議上做過交流，圈內(nèi)少部分人已經(jīng)知道；其次，在這次報(bào)告之前，大家已經(jīng)看到報(bào)告題目和摘要，也已經(jīng)知道他要講什么內(nèi)容；更重要的是，迪亞斯此前已經(jīng)做過類似實(shí)驗(yàn)，大家更多是抱著一種看熱鬧的心態(tài)，看看實(shí)驗(yàn)是否可信之類的。
要知道，迪亞斯以及團(tuán)隊(duì)一直以來爭議纏身：2020 年 Dias 就宣布可以實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，還登上了 Nature 封面，隨后兩年 圍繞該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果爭議不斷，其他實(shí)驗(yàn)室反復(fù)嘗試，都未能復(fù)現(xiàn)結(jié)果，因此，不斷有物理學(xué)家質(zhì)疑數(shù)據(jù)結(jié)果的合理性，2022 年 9 月，Nature 不顧作者的抗議強(qiáng)行撤稿；另外一件則是迪亞斯在哈佛讀博士后期間發(fā)表的一篇論文也惹出過麻煩，他們宣布合成出了首個(gè)金屬氫材料，論文發(fā)表在了 Science，但是論文發(fā)表后，團(tuán)隊(duì)稱由于操作失誤，該金屬氫樣本已經(jīng)損毀，其他研究組也未能重復(fù)出相關(guān)結(jié)果。
因此，對(duì)于迪亞斯的這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，媒體也撰文：讓子彈再飛一會(huì)。
那么，要飛多久才能知道真?zhèn)文?？羅會(huì)仟表示，可能需要幾周或者一兩個(gè)月的時(shí)間，當(dāng)然也可能更快，或?qū)⒂袑?shí)驗(yàn)室能完成對(duì)這項(xiàng)工作的驗(yàn)證。
即使迪亞斯的實(shí)驗(yàn)被驗(yàn)證是正確的，也并不像迪亞斯所說一定會(huì)是重塑 21 世紀(jì)的革命性技術(shù)。羅會(huì)仟表示，大家不用太激動(dòng)，離革命性技術(shù)還是挺遠(yuǎn)的，一個(gè)新材料從出現(xiàn)到大規(guī)模使用距離還是非常遙遠(yuǎn)的。
“一種超導(dǎo)材料要想被應(yīng)用，臨界溫度、臨界磁場和臨界電流密度都很重要，三個(gè)參數(shù)都要高，才能具備大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)。”羅會(huì)仟表示，“而且除此之外，要想大規(guī)模商用，還要面臨著很多指標(biāo)考核，比如機(jī)械性要很好，化學(xué)穩(wěn)定性高，材料成本等等?！?/p>
對(duì)于室溫超導(dǎo)來說，目前最大的障礙是來自兩個(gè)方面：一是基于現(xiàn)有常規(guī) BCS 理論預(yù)言的氫化物超導(dǎo)體往往需要超高的壓力才能實(shí)現(xiàn)，技術(shù)挑戰(zhàn)太大了；二是人類對(duì)非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理的認(rèn)識(shí)還是很不完善的，尋找超導(dǎo)新材料很多時(shí)候相當(dāng)于兩眼一抹黑，只憑著自己的感覺在做事情。相比發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)新材料，羅會(huì)仟認(rèn)為能夠發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新物理，最終幫助解釋非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理等才是基礎(chǔ)科學(xué)研究最關(guān)心的，能對(duì)整個(gè)物理學(xué)框架的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
對(duì)于網(wǎng)民來說，相比迪亞斯的發(fā)現(xiàn)，可能更關(guān)心的是中國在超導(dǎo)方面的進(jìn)展和地位。羅會(huì)仟表示，中國在超導(dǎo)方面的基礎(chǔ)研究基本上是走在世界前列的，可能還沒做到最好，但我們敢說中國已經(jīng)非常厲害了。
以下為網(wǎng)易科技連線中國科學(xué)院物理研究所研究員羅會(huì)仟紀(jì)要部分內(nèi)容：
網(wǎng)易科技：近日，美國蘭加?迪亞斯（Ranga Dias）及其團(tuán)隊(duì)宣稱創(chuàng)造出了能夠在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的超導(dǎo)體。在您看到這個(gè)消息的時(shí)候，第一感想如何？
羅會(huì)仟：其實(shí)我們當(dāng)時(shí)反應(yīng)還是比較平淡的。實(shí)際上蘭加?迪亞斯在去年一個(gè)小型的會(huì)議上就已經(jīng)公布了，只是圈內(nèi)少部分知道。在此次報(bào)告之前，大家是可以看到他的報(bào)告題目和報(bào)告摘要的，也可以猜出來他要講什么內(nèi)容。
另外，此前蘭加?迪亞斯也做過一些相關(guān)體系的報(bào)道，所以大家更多是一種看熱鬧的狀態(tài)，就想看看這到底是什么東西，實(shí)驗(yàn)可不可信等等之類的。
網(wǎng)易科技：迪亞斯實(shí)現(xiàn)的 21 攝氏度 + 1 萬個(gè)大氣壓，這個(gè)指標(biāo)是突破性的嗎？是有意義的嗎？
羅會(huì)仟：迪亞斯找到了一種由镥-氮-氫（Lu-N-H）構(gòu)成的新材料，有三個(gè)元素組成，這條路線實(shí)際上在 2019 年左右就已經(jīng)開始了。但一般稀土镥 + 氫化物要實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的話，最起碼都是幾百個(gè) GPa，也就是幾百萬個(gè)大氣壓的情況下才可以實(shí)現(xiàn)。所以，他的工作如果是準(zhǔn)確的話，能夠在 1GPa 大氣壓左右實(shí)現(xiàn)的話，相比幾百個(gè)已經(jīng)降低很多了，但依舊是屬于高壓范疇。1GPa 與常壓相比還差的很遠(yuǎn)。舉個(gè)例子，地球最大壓力也就在馬里亞納海溝，大概是 11000 米的深度，相當(dāng)于 1100 個(gè)大氣壓，還不到 1 萬個(gè)大氣壓，所以，1 萬個(gè)大氣壓壓力還是非常大的。
網(wǎng)易科技：現(xiàn)在已經(jīng)有很多物理團(tuán)隊(duì)在重復(fù)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)了嗎？
羅會(huì)仟：據(jù)我所知，肯定是有很多團(tuán)隊(duì)可以做的。因?yàn)橐郧按祟惒牧蠈?shí)現(xiàn)超導(dǎo)要求達(dá)到幾百萬個(gè)大氣壓，尤其是 400 萬甚至 500 萬的大氣壓，全世界沒有幾個(gè)研究所可以做這樣的事情。因?yàn)閷?shí)在是挑戰(zhàn)性太大，它涉及到方方面面，實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)成本等等都非常重要。
如果今天 1GPa 大氣壓就能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，就意味著很多實(shí)驗(yàn)室都能夠?qū)崿F(xiàn)，比如很多商業(yè)化的高壓設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)，這些設(shè)備非常輕松地達(dá)到 2-3 個(gè)大氣壓都是沒有任何問題的。
所以，在這種情況下，如果大家都按照他的路線去做，應(yīng)該是很容易實(shí)現(xiàn)的，幾乎所有超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，只要愿意花點(diǎn)錢買設(shè)備，就可以開始驗(yàn)證工作。但是到底誰在做驗(yàn)證工作，我也不是很清楚。
在 3 月 9 日，3 月 14 日 arxiv 張貼了兩篇文章，都是來自我的同事的工作，涉及镥-氫化物的超導(dǎo)電性探索。
嚴(yán)格意義上來講，他們的工作不能算是對(duì)迪亞斯實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。因?yàn)橄⊥翚浠镞@條路線在 2019 年就已經(jīng)出現(xiàn)了，業(yè)界已經(jīng)開始朝著這條路線去努力。也即在高溫高壓下合成，然后到幾百個(gè)大氣壓下去尋找超導(dǎo)電性。而且，這兩篇文章里的材料都不含氮元素。
如果大家仔細(xì)看迪亞斯這次實(shí)驗(yàn)的報(bào)道的話，可以發(fā)現(xiàn)雖然沒有具體參數(shù)，但可以看到氮的含量是很高的，而不是像之前所謂的摻雜一點(diǎn)進(jìn)去，如果仔細(xì)看它的分子結(jié)構(gòu)，大概可以猜出來镥和氫的含量基本接近 1:1 了，含量很高了，在這樣的情況下就不是摻雜了，而是合成的了一個(gè)新材料。但到底有沒有這種結(jié)構(gòu)，還是個(gè)問題。大家朝著這個(gè)方向走才是完全重復(fù)他的路線。
網(wǎng)易科技：一般對(duì)物理學(xué)家來說，需要重復(fù)多少次或者多長時(shí)間才能證明這個(gè)實(shí)驗(yàn)的真?zhèn)文兀?/p>
羅會(huì)仟：重復(fù)性驗(yàn)證是非常重要的，不能說你驗(yàn)證過一次還是驗(yàn)證過兩次，就算重復(fù)了。首先你本身就要進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行發(fā)表。然后，將實(shí)驗(yàn)條件、方案公開之后，被人照著方案做一遍，基本上能夠做出來，進(jìn)行驗(yàn)證是非常重要的。
舉個(gè)例子，當(dāng)時(shí)硫化氫超導(dǎo)出來的時(shí)候溫度也是很高的，202 K 是非常驚人的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)之前最高記錄高壓下的超導(dǎo)體，也就是銅氧化物大概是高壓下 164 K 或者說 165 K，然后突然之間來了個(gè) 200 K 以上，也是比較震驚的一件事情。
但當(dāng)時(shí)業(yè)界對(duì)這件事反應(yīng)也非常平淡，直到一年時(shí)間之后才真正熱起來。這是非常有趣的現(xiàn)象。為什么呢？因?yàn)楫?dāng)時(shí)硫化氫超導(dǎo)出來之后，雖然最后發(fā)表了論文，但一開始文章里的數(shù)據(jù)質(zhì)量并不好，大家都是持一個(gè)懷疑觀望的態(tài)度，尤其是結(jié)果能不能被重復(fù)，大家就打了一個(gè)問號(hào)。
經(jīng)過了半年時(shí)間，《Nature》專門派了一個(gè)專家團(tuán)隊(duì)去研究組，要求將實(shí)驗(yàn)記錄都能夠通過，并且補(bǔ)充磁化率的數(shù)據(jù)。雖然非常困難，但最終還是補(bǔ)充出來了。
還有一個(gè)非常重要的事，就是當(dāng)時(shí)其他國家的科學(xué)家，至少重復(fù)了一大半的結(jié)果，比如在 100 萬的大氣壓以下數(shù)據(jù)基本 100% 重復(fù)了，再往上的話，實(shí)驗(yàn)難度比較大，結(jié)果各有不同，算是基本上驗(yàn)證了它的結(jié)果。
在經(jīng)過很多重復(fù)的結(jié)果之后，大家才慢慢接受這個(gè)事情，所以需要一個(gè)過程。
網(wǎng)易科技：剛剛您也提到，很多科學(xué)家會(huì)重復(fù)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，推斷相關(guān)成分，這次迪亞斯沒有公布相關(guān)成分，這是一種常態(tài)嗎？
羅會(huì)仟：我覺得這是科學(xué)家自己的自由。我們也經(jīng)常聽到過這種事情，甚至有些科學(xué)家會(huì)在投稿的時(shí)候都不會(huì)給出具體的分子式，只給數(shù)據(jù)，論文接收以后再告訴是什么具體材料，他有這方面的權(quán)利。當(dāng)然，作為審稿人也有權(quán)利，如果作者不公布具體分子式，可以選擇拒絕稿件。這是雙方面的判斷。相比于上一次 C-S-H 的工作，這次工作不僅給出了元素組成，而且給了一個(gè)大致的分子式和材料結(jié)構(gòu)，已經(jīng)算是公開了不少信息了。
一般來說，特別高壓的情況下，搞不清楚材料的結(jié)構(gòu)是很正常的，結(jié)果實(shí)在是太多。材料本身在壓的過程中形成新的結(jié)構(gòu)，也可能會(huì)分解，分解之后不同結(jié)構(gòu)的材料混在一起，就搞不清楚超導(dǎo)的出現(xiàn)到底是誰取主導(dǎo)，是很難判斷的。
但迪亞斯實(shí)驗(yàn)的壓力沒那么高，只有一個(gè) 1GPa，原則上不超過 10 萬個(gè)大氣壓的情況下，測(cè)結(jié)構(gòu)相對(duì)來說容易一些，但要想立刻精確地給出分子式也不是大家想象中的那么容易，這是為何他的分子式里有兩個(gè)變量的可能原因。
網(wǎng)易科技：如果迪亞斯實(shí)驗(yàn)最終被驗(yàn)證是真實(shí)的，會(huì)不會(huì)像迪亞斯所說是重塑 21 世紀(jì)的一項(xiàng)革命性技術(shù)？
羅會(huì)仟：我覺得大家不用太激動(dòng)，革命性的技術(shù)還是挺遠(yuǎn)的。一個(gè)新材料的出現(xiàn)，能不能被大規(guī)模的使用距離是非常遙遠(yuǎn)的。
目前為止我們發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料至少有 1 萬多種，甚至更多。我們的無機(jī)材料可能有幾十萬種，其中至少有上萬個(gè)都是超導(dǎo)材料。所以超導(dǎo)材料沒有那么特殊的，目前為止我們知道有兩類高溫超導(dǎo)體，也即臨界溫度能夠超過 40 K 以上的超導(dǎo)材料，我們有兩類：銅氧化物和鐵基超導(dǎo)材料，當(dāng)然這里每一類里面都有許多種材料。這樣的話意味著高臨界溫度的超導(dǎo)體其實(shí)是可以有很多的。
超導(dǎo)材料有這么多，但是技術(shù)層面上可以大規(guī)模應(yīng)用的材料是什么呢？還是大概幾十年前發(fā)現(xiàn)的，主要是所謂的鈮-鈦合金，然后再更進(jìn)一步是鈮三錫，然后還有鈮三鍺之類的，在那么多材料中，就挑選了這么幾個(gè)，為什么呢？因?yàn)橹挥羞@幾個(gè)特別好用，雖然超導(dǎo)溫度低到 9 K 以下，但機(jī)械性能特別皮實(shí)，其他的超導(dǎo)材料都不是很好用。
對(duì)于剛剛發(fā)現(xiàn)的新材料，可能絕大部分情況下是不能用的，因?yàn)樯婕暗降臈l件、參數(shù)實(shí)在是太多了。
退一步說，先不管這個(gè)材料本身，假設(shè)迪亞斯的這個(gè)材料是可以找到的，也能夠被重復(fù)的，各項(xiàng)性能指標(biāo)也都很好。但也要注意，合成這個(gè)材料依舊還是高壓。那金剛石對(duì)頂砧里面的樣品含量大概也就微克量級(jí)。如果想要應(yīng)用的話，起碼得是噸量級(jí)，甚至是萬噸量級(jí)。做一次這種實(shí)驗(yàn)，可能要花幾十萬元，才能得到一毫克的材料，怎么使用？
網(wǎng)易科技：對(duì)于超導(dǎo)來說，室溫條件更重要，還是高壓這個(gè)條件更重要？哪個(gè)更難實(shí)現(xiàn)？
羅會(huì)仟：確實(shí)壓力實(shí)現(xiàn)更難一點(diǎn)。其實(shí)問題這么理解，對(duì)于超導(dǎo)材料來說，將臨界溫度提高到室溫，還是說在常壓下就能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)？肯定是沒有借助任何壓力下，能夠到達(dá)室溫超導(dǎo)是最難的。
高壓確實(shí)會(huì)提升超導(dǎo)材料的超導(dǎo)溫度，但是它不是對(duì)所有的材料都適用的，它對(duì)很多材料來講是降低超導(dǎo)溫度的，也是可能的，它既有好處也有壞處的，所以具體是看你研究什么樣的材料。
網(wǎng)易科技：實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)目前主要的障礙在哪里？
羅會(huì)仟：室溫超導(dǎo)最大的障礙應(yīng)該是超導(dǎo)機(jī)理方面，前面我提到金屬氫化物超導(dǎo)，這類理論是現(xiàn)成的，也就是 BCS 理論，唯一的挑戰(zhàn)就是實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
但是對(duì)于室溫超導(dǎo)來說，我們希望是在常壓下實(shí)現(xiàn)，而不借助高壓，這是我們希望能夠看到的。但這方面的理論有沒有就是很大的一個(gè)問號(hào)了。
因?yàn)楦鶕?jù)傳統(tǒng)理論，滿足 BCS 理論的金屬超導(dǎo)體不可能超過 40 K 的，是有上限的，我們稱之為常規(guī)超導(dǎo)體。但目前發(fā)現(xiàn)的很多超導(dǎo)體溫度都超過 40K 了，我們稱之為高溫超導(dǎo)體，包括高溫超導(dǎo)體在內(nèi)，還有一些低于 40 K 的其他超導(dǎo)體，也是不能被 BCS 理論所描述的，我們統(tǒng)稱它們?yōu)榉浅Ｒ?guī)超導(dǎo)體。
那么有沒有新的理論來描述這件事情，非常遺憾，目前還沒有。到目前為止還沒有合適的非常規(guī)超導(dǎo)理論，就更不用談?dòng)袥]有合適的常壓的非常規(guī)室溫超導(dǎo)理論。這也是前沿探索非常重要的現(xiàn)象，就是很多時(shí)候?qū)嶒?yàn)探索是先行的。
所以我覺得最大的障礙是我們對(duì)現(xiàn)有超導(dǎo)機(jī)理的認(rèn)識(shí)還不是很完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到完善的地步。所以，相當(dāng)于是兩眼一抹黑，只憑自己的感覺在做事情。
網(wǎng)易科技：有人說，誰能夠拿下室溫超導(dǎo)，誰就拿下了諾貝爾獎(jiǎng)，甚至?xí)徽J(rèn)為是牛頓和愛因斯坦之后的物理第三人，您如何認(rèn)為？這一成果如果被驗(yàn)證，可以和科學(xué)界什么發(fā)明媲美？
羅會(huì)仟：這種說法有點(diǎn)夸大，任何基礎(chǔ)科研的研究，包括室溫超導(dǎo)，它是屬于基礎(chǔ)科研的一部分，任何基礎(chǔ)科學(xué)的研究都是一點(diǎn)一滴進(jìn)展的，任何一個(gè)理論，哪怕是愛因斯坦相對(duì)論，都不可能是一個(gè)瞬間的飛躍，不是一個(gè)人一拍腦袋就出來了。這些偉大理論都是借鑒前人的思路慢慢推導(dǎo)出來的。
而且這種新的發(fā)現(xiàn)要被大家接受，要被大家認(rèn)為覺得有意義，還有很長的時(shí)間。更何況我們提的室溫超導(dǎo)事情，它無非表明超導(dǎo)的溫度可以不斷地提高。
科學(xué)史上幾乎沒有這種事情，所以大家不用太激動(dòng)，自己跟牛頓愛因斯坦去比，哪怕你回到牛頓的當(dāng)年，是不是突然就發(fā)現(xiàn)了萬有引力理論，其實(shí)也不是，他前面還有伽利略、開普勒、胡克等對(duì)行星軌道做了很細(xì)致的研究。
網(wǎng)易科技：現(xiàn)在是常溫（21 攝氏度）了，不過還得 1GP 下，接下來高壓降到什么程度可以商用？
羅會(huì)仟：商用最起碼面臨一個(gè)問題，就是需要噸量級(jí)以上的這種產(chǎn)量，還有一個(gè)成品率的問題?？傮w目標(biāo)就是將成本降下來。簡單的說就是性價(jià)比，投入和產(chǎn)出比得合理。投入更低的成本，性能更優(yōu)越。
對(duì)于超導(dǎo)體來說，壓力高絕對(duì)是不行的，幾百萬個(gè)大氣壓的實(shí)驗(yàn)成本已經(jīng)那么貴了，金剛石一壓就碎了，才勉強(qiáng)做出微克量級(jí)的樣品，怎么能做出噸量級(jí)的產(chǎn)品來。即使達(dá)到兩三萬個(gè)大氣壓的那些商業(yè)設(shè)備，大概是幾萬塊錢一個(gè)，但產(chǎn)量仍然是毫克量級(jí)。
所以大家還是希望壓力進(jìn)一步降低，比如大概幾十個(gè)大氣壓就比較容易了。就像大家給自行車打氣，輕松打幾個(gè)大氣壓，沒有任何問題。但同樣即使只有 10 個(gè)大氣壓，要想有成噸量級(jí)的生產(chǎn)也是有一定難度的。因?yàn)榇蟛糠之a(chǎn)品除了高壓之外，不可避免的要使用到一個(gè)高溫，因?yàn)樾枰铣浞职l(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這又涉及到更多的實(shí)際問題。
網(wǎng)易科技：如果室溫超導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)，一般從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際應(yīng)用大概需要多久呢？
羅會(huì)仟：我曾經(jīng)提過，一種超導(dǎo)材料要想被應(yīng)用，臨界溫度、臨界磁場和臨界電流密度都很重要，三個(gè)參數(shù)都要高，才能具備大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)。
產(chǎn)業(yè)化我們面臨的不是指標(biāo)的上限，面臨的是指標(biāo)的下限。如果一旦突破下限就不是很好用。在應(yīng)用過程中還會(huì)對(duì)材料的機(jī)械性能要求比較高，總不能放在空間里暴露一段時(shí)間就不能用了吧，也不能因?yàn)樯郎亟禍貛纵喓笮阅芫筒环€(wěn)定吧，以及材料本身貴不貴的問題。綜合下來考慮，我們認(rèn)為，即使發(fā)現(xiàn)了一個(gè)常壓下室溫超導(dǎo)體，也要三個(gè)臨界參數(shù)都非常好才行，能不能用得上估計(jì)得幾十年的一個(gè)歷程，還是沒那么樂觀。
網(wǎng)易科技：室溫超導(dǎo)實(shí)現(xiàn)之后，到底能夠給我們的生活帶來怎樣的變化？
羅會(huì)仟：如果我們找到一個(gè)材料確實(shí)很完美，而且前面提到的各種問題因素已經(jīng)解決。那么，我們生活里可以用到超導(dǎo)的地方有哪些？
我們所有用到電和磁力的地方，通通都可以用上超導(dǎo)體?？梢韵胂?，如果真的實(shí)現(xiàn)常溫常壓室溫超導(dǎo)，那么或許可以用它來織成一個(gè)懸浮云沙發(fā)，放在客廳里也是十分愜意的事情。
最簡單的就是我們的各種電器用上超導(dǎo)體之后就不會(huì)發(fā)熱，手機(jī)、電腦、電風(fēng)扇也不發(fā)熱，功耗低，能源利用率高，電力穩(wěn)定性也有保障。
我們甚至可以想象，出門汽車也不需要輪子，火車可以掛在軌道下面，沒有跟軌道接觸也是可以的。宇宙飛船也擁有做一個(gè)接近無限續(xù)航的超導(dǎo)核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)。
還有我們可以利用超導(dǎo)體的阻抗很好，以及它本身作為宏觀量子現(xiàn)象，我們可加以操控做一些量子操作，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。
所以，將來常壓室溫超導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)的話，肯定會(huì)極大地改變我們的生活。
網(wǎng)易科技：中國在超導(dǎo)方面有哪些貢獻(xiàn)？目前的進(jìn)展是怎樣的？地位如何？
羅會(huì)仟：中國物理學(xué)家在超導(dǎo)領(lǐng)域，特別是超導(dǎo)的基礎(chǔ)研究方面做得是非常出色的。在 80 年代，非常艱苦的狀態(tài)下，我們物理所的趙忠賢老師，以他為代表的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)液氮溫區(qū)的超導(dǎo)材料釔鋇銅氧。
2008 年，中國科學(xué)家又在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域有了重大突破。趙忠賢院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度提高到了 55K，再一次突破了 40 K，說明它屬于新一類的高溫超導(dǎo)家族，推動(dòng)中國高溫超導(dǎo)研究走在了世界最前沿。
鐵基超導(dǎo)研究中，很多新的超導(dǎo)結(jié)構(gòu)體系，或者元素體系都來自中國。有了這些高質(zhì)量樣品之后，要研究它的基本的物理性質(zhì)，然后用某種手段第一次來研究這些材料性質(zhì)的，基本上都是中國人為主。
當(dāng)然還有理論上對(duì)鐵基超導(dǎo)材料的認(rèn)識(shí)也是中國人走在最前面的。所以，2009 年的時(shí)候，Science 專門出了一篇報(bào)道，標(biāo)題就叫做新超導(dǎo)體將中國物理學(xué)家推向世界最前沿。
我記得當(dāng)時(shí)國際上的科學(xué)家就特別迫切地想來中國開會(huì)，想來知道我們做到什么地步了，是這么一種狀態(tài)。有了這個(gè)帶動(dòng)的話，從 08 年到今天，中國的超導(dǎo)研究在某些方面，其實(shí)基本上保持了世界領(lǐng)先。
雖然中國基礎(chǔ)科研整體來說還是落后國際前沿的，在某些方面，比如說我們發(fā)現(xiàn)新超導(dǎo)材料，很多時(shí)候哪怕是國際上剛出現(xiàn)的新材料，他基本的物性研究，基本機(jī)理的認(rèn)識(shí)，很多時(shí)候都是中國人先開始的，并且是中國人做的最好的，包括應(yīng)用方面中國也做的很好。
像鐵基超導(dǎo)材料出來之后，第一根鐵基超導(dǎo)的百米級(jí)線材是中科院電工所馬衍偉老師團(tuán)隊(duì)做出來的；銅基超導(dǎo)其實(shí)已經(jīng)幾十年了，銅基超導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)化，中國也有很多公司已經(jīng)在大規(guī)模開始做了，所以各方面中國的超導(dǎo)基礎(chǔ)研究都是基本上走在世界前沿的，但是可能是最好的水平還沒有做到，但是我們敢說已經(jīng)是非常厲害了。
網(wǎng)易科技：您認(rèn)為中國在室溫超導(dǎo)方面什么時(shí)候可以有突破性進(jìn)展？
羅會(huì)仟：超導(dǎo)下一步的突破，其實(shí)有三個(gè)方面：一個(gè)方面就是新材料的，找有沒有新的超導(dǎo)材料；第二個(gè)就是新的現(xiàn)象，新的材料其實(shí)更重要的目標(biāo)是能不能看見新的現(xiàn)象，那么新的現(xiàn)象它就會(huì)給我們帶來整個(gè)世界新的認(rèn)知；也就是第三個(gè)能不能實(shí)現(xiàn)一個(gè)新的物理，對(duì)于做基礎(chǔ)科研來講其實(shí)是最關(guān)注的。
老百姓可能關(guān)注他有什么用，我們最關(guān)心他有沒有會(huì)產(chǎn)生新的物理。新的物理什么意思？就是說用現(xiàn)有的物理的理論框架，最基本的概念，去理解新的現(xiàn)象的話，發(fā)現(xiàn)理解不了。
實(shí)際上這就是超導(dǎo)跟我們帶來的最大的一個(gè)啟示，七八十年發(fā)現(xiàn)了很多所謂的非常規(guī)超導(dǎo)，到目前為止都不能被理解，也就是出現(xiàn)了很多新現(xiàn)象，那么，這就意味著一個(gè)新的物理在里面。這才是挑戰(zhàn)物理學(xué)基本理論的，如果能夠建立起來描述非常規(guī)超導(dǎo)的理論，對(duì)整個(gè)物理學(xué)的框架都是一個(gè)巨大的貢獻(xiàn)。
網(wǎng)易科技：您有本書，超導(dǎo)小時(shí)代，非常有趣哈，把超導(dǎo)的發(fā)展劃分了幾個(gè)時(shí)代。室溫超導(dǎo)被劃分到了“云夢(mèng)時(shí)代”，超導(dǎo)的發(fā)展是不是到了云夢(mèng)時(shí)代就到終點(diǎn)了？這個(gè)云夢(mèng)時(shí)代，會(huì)帶給我們?cè)鯓拥南胂螅?/p>
羅會(huì)仟：我希望不是一個(gè)頂點(diǎn)，因?yàn)槲覀儎倓傞_始這個(gè)時(shí)代。
我這本書還出了不同的時(shí)代：在啟蒙時(shí)代里，人們敬畏自然、理解自然，從普通的電磁現(xiàn)象，深入到了物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制。
在金石時(shí)代，超導(dǎo)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)，煉丹炒菜外加十八般武藝，初步認(rèn)識(shí)了這個(gè)神奇的物理現(xiàn)象。
在青木時(shí)代里，超導(dǎo)材料大爆發(fā)，各種各樣的新超導(dǎo)材料，沒有做不到，只有想不到。
在黑銅時(shí)代，高溫超導(dǎo)橫空出世，物理學(xué)皇冠上的明珠，是那么耀眼，紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象，激動(dòng)人。
在白鐵時(shí)代，鐵基超導(dǎo)意外發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)家族空前繁榮，非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理似乎觸手可及。
在云夢(mèng)時(shí)代，室溫超導(dǎo)或許有可能，新超導(dǎo)材料如雨后春筍，超導(dǎo)機(jī)理研究不斷帶來重要其實(shí)，如夢(mèng)想般美好。
這個(gè)時(shí)代能夠持續(xù)多少年，我們也不知道，還有沒有下一個(gè)時(shí)代，我們也不知道。但科學(xué)研究尤其是基礎(chǔ)科學(xué)研究的發(fā)現(xiàn)，總是充滿驚喜，總是會(huì)不經(jīng)意間能夠冒出來。所以大家一定要對(duì)基礎(chǔ)科研保持熱度和關(guān)注。這是非常重要的，不要今天關(guān)注了室溫超導(dǎo)大新聞，明天就不關(guān)注我們了。
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