LK-99希望破滅　量子零電阻研究仍在繼續

編譯／高晟鈞

隨著LK-99神話破滅，室溫超導體的廣泛討論逐漸不再那麼熱絡。然而，破滅的只是LK-99的希望，而非物理學的聖杯。

什麼是超導體，它們為什麼有用？

在超導體中，電阻為零，電流可以完美平穩地流動而不會損失任何能量。許多金屬在非常低的溫度下變成超導體。

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這為什麼重要?我們的發電廠通常設置在距離城市不遠的地區；另一頭，再生能源發電廠則通常受到地形、環境的諸多限制，不見得距離市區很近。而我們都知道，電在傳輸過程中會消耗，距離越遠的地方，電力供給愈不穩定。

想像一下，倘若有一個材質，沒有電阻、在室溫下運作；那麼理論上，我們只需要一個發電站，便可以對所有地區進行供電。

那麼LK-99呢？

LK-99是一種含有氧、磷、鉛和銅的化合物。當聲稱其超導性的論文出現時，人們對這種材料知之甚少，我們甚至根本不知道它原本是否應該導電。現在已經有許多研究指出LK-99表現出的超導性與懸浮現象，應該和其雜質中所含有的硫化亞銅有關；懸浮現象則與鐵磁性所引起。

超導研究仍在繼續

我們也許可以將LK-99從超導體領域中剃除，那麼又有什麼材料可以實現無阻力的電流呢?

讓電子配對在一起是實現超導性的關鍵，但由於其在自然情況下會互相排斥，因此很難實現。然而，透過使電子與材料中的空穴（激子）進行配對，他們可以在室溫下和光行程無摩擦的「超流體」。這種超流體由於電子與空穴電荷抵銷的緣故，本身雖不攜帶電流；但分離時，可以允許無電組的超電流通過。

拓撲絕緣體

拓撲絕緣體是另外一種實現室溫零電阻的替代途徑。這些材料只允許電子沿著其邊緣或表面移動，在此情況下沒有電阻。然而，大多數拓樸絕緣體需要施加強大的外部磁場，或是只有在非常低溫才得以實現。

另外，不管是超流體或是拓樸絕緣體都只能承載有限的電流，並且可能無法用於製造強大的磁體；因此大多數情況下，只能被用於降低電腦晶片中的計算技術和功耗。

資料來源:Phys.org

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