实验数据是否可重复成关键,科学家未能复现“常压室温超导”

2023-03-10 15:41  读创网

美研究团队称突破室温超导技术 学术界观望 发现者回应

美国罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯(Ranga Dias)及其团队近日在拉斯维加斯举行的美国物理学会会议上宣布,他们已经创造出一种可以在室温条件下实现超导的全新材料,引发全球关注。有在场科学家称,如果这项研究的实验数据可重复,将带领人类走向新纪元。3月9日,兰加·迪亚斯接受《每日经济新闻》采访时称,如要应用,还需几年的艰苦工作。

室温超导颠覆传统行业?

罗彻斯特大学的迪亚斯团队宣称,他们发现了近常压的室温超导体,该超导体是由氢、氮、镥三种元素组成的三元相,该研究团队认为,其在大约10kbar(也就是1GPa,约相当于1万个大气压)下可以实现约294K(也就是约21℃)的室温超导电性。由于该发现可能颠覆多个传统行业,给人类科学文明带来巨大改变,全球为之震动。

中科院物理所3月8日在该所公号上发表题为《21℃的室温超导真的要来了?让子弹再飞一会儿》文章,谈及"超导及其应用价值"称,超导态是材料的一种特殊状态。电阻是材料普遍具有的性质,当电流流经材料时,其内部的晶格、杂质等会对载流子运动产生阻碍,载流子本身携带的能量会被转移到晶格上,宏观上造成焦耳热,电势也会相应下降。而没有电阻的超导体就完全没有上述问题,电流流经超导体,既不会发热,也不会出现压降,因此电流可以无衰减地在超导体中流动。

"室温低压超导,是我们的百年梦想",纽约州立大学理工学院教授唐爽参加了此次美国物理学会会议。他在接受深圳商报/读创记者采访时称,所谓超导,就是指电流在材料中传播的过程中,电阻消失的现象。过去发现的超导现象要么需要零下两百多度的低温,要么需要超高的气压,这些极端条件都限制了超导在日常生活和工业生产中的应用。

"如果我们的电线都采用超导体,那就不会存在能量衰减",中科院文章举例说,现阶段使用的特高压输电技术,其实就是提高输电线的电压,来尽可能降低能量损耗,可如果使用了超导电线,将彻底改写整个行业。

实验数据是否可重复成关键

目前,学术界对这个结果持观望态度。中科院物理所文章称,一方面因为重复实验结果还没出来,另一方面或许是因为迪亚斯之前宣称的两个突破性进展均存在争议,其中有关氢化物室温超导研究的结果因后续多个研究组试图重复该实验未果,并由于迪亚斯未披露原始数据,而被世界著名科学杂志《Nature》撤稿。

"现场的研究结果发布让大家很兴奋,但也出现了很多的质疑声",唐爽谈及当天现场时说,大家认为,如果这项研究的实验数据可以重复,那将带领人类走向一个崭新的纪元,现在存在的很多能源问题、交通运输问题、芯片速度问题、量子通讯和量子计算机都将迎刃而解。

唐爽称,十多年前,我们要发现一种更高温更低压的超导材料,其偶然性很强。因为当时主要靠在解析公式的基础上做出很多很强的近似,然后来估计一个材料体系中是否存在超导现象。后来有了密度泛函理论,又有了超级计算机,我们通过第一性原理计算来预测超导材料,其准确性就提高了很多。现在,我们又有了人工智能和机器学习等工具,对超导材料的预测性就更强了。

唐爽其后与著名华裔超导物理学家、原香港科技大学校长朱经武教授交流中,朱经武表示,超导界已经努力了近一百年,虽然有了很大的进展,但之前的结果离室温常压超导,还是有很长一段距离。朱经武还半开玩笑说,目前的坏消息是至今没有任何物理定理能证明存在室温常压超导;好消息是至今也没有任何物理定理证明,不存在室温常压超导。

3月9日,《每日经济新闻》通过邮件独家采访了兰加·迪亚斯,他称对其团队此次的全新发现充满信心,这将是一项重塑21世纪的革命性技术。但他也在回复中强调:"要将我们对室温超导新材料的发现应用到任何规模的现实世界中,还需要几年的艰苦工作。"

中科院物理所的公号文章也称,这次迪亚斯已经在《Nature》上发表的论文中,给出比较多的原始实验数据,况且这次的成果只需要1GPa(约等于1万个大气压)的压强,重复起来相对简单,科学界应该很快就可以对该成果给出一个定论。