常溫超導(dǎo)若實現(xiàn)iPhone可敵量子計算機真的嗎
常溫超導(dǎo)若實現(xiàn)iPhone可敵量子計算機真的嗎?
常溫超導(dǎo)若實現(xiàn)iPhone可敵量子計算機真的嗎?常溫超導(dǎo)實現(xiàn)后的世界怎么樣?下面是為大家整理的常溫超導(dǎo)若實現(xiàn)iPhone可敵量子計算機真的嗎,只供參考,喜歡的朋友們歡迎分享收藏!
常溫超導(dǎo)若實現(xiàn)iPhone可敵量子計算機真的嗎?
韓國科學家發(fā)論文稱發(fā)現(xiàn)常溫常壓超導(dǎo)體“LK-99”的事情引發(fā)全球關(guān)注。8月2日,天風國際證券分析師郭明錤對此表示,常溫常壓超導(dǎo)體的商業(yè)化還沒有時間表,但是未來它將對消費電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)生顛覆性影響。
郭明錤表示,計算機與消費電子的技術(shù)與材料創(chuàng)新,都是為了要實現(xiàn)高速運算、高頻高速傳輸、小型化等要求,而超導(dǎo)狀況 (電阻消失) 特性將會顛覆既有的產(chǎn)品設(shè)計以及材料與技術(shù)的采用,例如:不再需要散熱系統(tǒng)、光纖 / 高端 CCL (覆銅板) 被取代、先進制程門檻降低等,即便是小如 iPhone 的移動設(shè)備,都能擁有與量子計算機匹敵的運算能力。
常溫超導(dǎo)實現(xiàn)后的世界
連日來,“室溫超導(dǎo)”頻上熱搜。
7月上旬,韓國科研團隊宣稱,研制出世界上首個室溫常壓超導(dǎo)體,引發(fā)全球關(guān)注。有網(wǎng)友表示,人類世界的未來之門即將開啟。
隨之而來的,是全世界許多實驗室都進入室溫超導(dǎo)的復(fù)現(xiàn)狂潮。8月1日下午3點多,華科大UP主“關(guān)山口男子技師”公布視頻,宣布成功復(fù)現(xiàn)該材料。
“室溫超導(dǎo)”為何如此轟動?復(fù)現(xiàn)的“室溫超導(dǎo)體”能否驗真?
韓國研究團隊有待證實的室溫超導(dǎo)材料
LK-99為何引發(fā)全球關(guān)注?
7月22日,韓國量子能源研究中心、高麗大學等團隊研究人員公布預(yù)印本網(wǎng)站arXiv提交了論文,宣稱研制出世界上首個室溫常壓超導(dǎo)體,被命名為LK-99。
研究團隊表示,比起過去所發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料,這次發(fā)明的材料只要在常壓約127℃(Tc≥400k)以下,就能表現(xiàn)出超導(dǎo)性,并附上視頻“證據(jù)”。
消息一出,學術(shù)圈“炸鍋”。尋找室溫超導(dǎo)體,是近百年來物理學家們的追索的方向和目標。
超導(dǎo)體與普通導(dǎo)電材料不同, 具備“零電阻”和“完全抗磁性”兩個特性。
其中,“零電阻”是指電阻為0,當電流通過它,無論超導(dǎo)材料有多長,都不會在超導(dǎo)材料內(nèi)發(fā)生任何損耗,應(yīng)用潛力非??捎^。
“完全抗磁性”是指,將超導(dǎo)體置于磁場之中,磁力線卻無法穿過超導(dǎo)體,超導(dǎo)體內(nèi)部磁場依然為零——這是物理學中著名的邁斯納效應(yīng)。
不過,所有的超導(dǎo)體都無法在常溫常壓下呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài),要讓它們發(fā)揮作用,往往需要極低溫環(huán)境,以及極高壓環(huán)境,這一苛刻條件就限制了超導(dǎo)材料發(fā)揮最大的作用。
尋找“室溫超導(dǎo)體”之路并不容易。今年3月,美國有科研團隊宣稱發(fā)現(xiàn)新型材料在21攝氏度以及1GPa條件下實現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象,幾天之后,南京大學物理學院教授聞?;F隊便公布了重復(fù)實驗結(jié)果,推翻了該室溫超導(dǎo)研究結(jié)果,相關(guān)論文于5月11日發(fā)表于《自然》雜志。
如今,僅時隔4個多月,韓國科研團隊就又宣稱在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域有了石破天驚的發(fā)現(xiàn)。
物理學家苦苦尋找了100多年的“理想超導(dǎo)體”是否近在眼前,人類世界是否真的將因此改變?許多實驗室開始復(fù)現(xiàn)。
中國團隊復(fù)現(xiàn)驗證懸浮現(xiàn)象
8月1日,B站UP主“關(guān)山口男子技師”首發(fā)視頻宣布,他所在的實驗室已合成了可以磁懸浮的LK-99晶體。視頻簡介顯示,該UP主來自華中科技大學,其所在的團隊是由華中科技大學材料學院教授常海欣帶領(lǐng),成員是博士后武浩、博士生楊麗。
在“關(guān)山口男子技師”發(fā)布的兩個視頻中,一個是復(fù)現(xiàn)的LK-99晶體,樣品比牙簽還細,當把一個釹鐵硼磁體緩慢靠近材料下面時,樣品豎了起來,表現(xiàn)出斥力。第二個視頻是補充,當UP主用磁鐵吸引樣品時,沒有吸引力,材料體現(xiàn)的不是鐵磁性——由此,證明了實驗產(chǎn)物具備一定的抗磁性。
在公開范圍內(nèi),華科大團隊復(fù)現(xiàn)了全世界首個可以表現(xiàn)出磁懸浮現(xiàn)象的LK-99的樣品。
兩個視頻引發(fā)網(wǎng)友們紛紛留言。截至發(fā)稿時,兩個視頻的瀏覽量加起來超過了740萬。
不過,抗磁性只是超導(dǎo)體的必要條件——換句話說,超導(dǎo)體都有抗磁性,但是有抗磁性的不一定都是超導(dǎo)體。
因此,截至目前,該樣品還不能完全被確認為復(fù)現(xiàn)的室溫超導(dǎo)體。接下來還需要測量磁化率以及是否具有零電阻效應(yīng)。
UP主也承認,目前只針對一片幾十微米大小的樣品,驗證了邁斯納效應(yīng)。但是,由于接下來的測電阻步驟可能破壞樣品,他表示實在不敢動。所以,現(xiàn)在正在加急燒第三批爐子(制備樣品)。
8月1日晚,潮新聞記者致電常海欣,對方明確表示B站視頻為其團隊所發(fā)布,接下來還會公布相關(guān)的論文或公告,其他的內(nèi)容暫時不便回應(yīng)。
常溫超導(dǎo)是什么意思?
超導(dǎo)就是超級導(dǎo)電,其電阻為0,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時不會產(chǎn)生熱損耗。
讓我們想象一下沒有熱損耗的世界是怎樣的?
電子產(chǎn)品不再需要考慮散熱問題,手機電腦變得小而輕,運行速度極大提升;
無需開采化石能源,電動汽車全面取代燃油汽車;
家庭用電量大幅降低,燈泡卻更亮了……
這或許是一場改變?nèi)祟惿鐣哪茉锤锩?。
什么是超導(dǎo)和常溫超導(dǎo)?
超導(dǎo)是指在特定的低溫條件下,某些材料的電阻率會突然下降到零,這使得電流可以在沒有任何電阻的情況下無限期地在材料中流動。超導(dǎo)現(xiàn)象最初是在1911年由荷蘭物理學家海因里?!た邓固苟 W內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)的,當時他正在研究在接近絕對零度溫度下的汞的電阻。
而常溫超導(dǎo),則是指在我們?nèi)粘I畹臏囟葪l件下也能實現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的材料或系統(tǒng)。這是一個長期以來在物理學界夢寐以求的目標,因為如果實現(xiàn)了常溫超導(dǎo),我們將能夠利用超導(dǎo)現(xiàn)象在眾多領(lǐng)域中進行無損耗的能量傳輸,這在理論上將極大地提高能源的傳輸和使用效率。
常溫超導(dǎo)的重要性和應(yīng)用
常溫超導(dǎo)的應(yīng)用前景非常廣闊。在能源傳輸方面,超導(dǎo)材料可以用于制成無損耗的電力線路,大大提高電力傳輸效率,降低能源消耗。在醫(yī)療設(shè)備方面,超導(dǎo)材料可以用于制造更高效的磁共振成像(MRI)設(shè)備,提高醫(yī)療影像的清晰度和準確性。此外,超導(dǎo)材料還可以用于制造高精度的科學儀器,如粒子加速器和量子計算機等。