室溫超導體將引來變革？科學家：取決於如何應用
編譯／高晟鈞
LK-99的風潮已經平息了一段時間。然而，我們卻無法停止念想：真正的室溫超導體真的能掀起革命嗎?
答案是肯定的 這取決於你如何應用
超導體通常需要在低溫或極壓，甚至是倆著兼具的情況下才會表現出超導性，這也嚴重限制了它們在日常應用的方便性。儘管科學家可以利用一系列技術來達成該條件，但也會相對增加成本和複雜性。
一個極端的例子便是大型強子對撞機（LHC）。LHC的超導線圈產生的強磁場，需要一個含有96噸液態氮的低溫系統，來幫助其達到運作溫度（–271.25 ºC）。而倘若，LHC的超導性可以在室溫下實現，所有程序與成本將會大幅簡化與降低。
量子問題
我們都知道，量子電腦可以解決傳統電腦所無法完成的某些任務。構建量子電腦的主要方法之一是將信息存儲在超導材料環中，它們在一種稱為「稀釋冰箱」的昂貴設備中被冷卻到接近絕對零（−273.15 ℃）。
在基於超導體的量子電腦中，有兩種情況會使其性能嚴重衰退──溫度升高，以及電流或磁場超載。在大多數情況下，超導體的性能會隨著系統變冷而提高，溫度越低，意味著材料可以承受的磁場與電流就愈高。
迄今為止發現的最好的超導體，是一類稱為氧化銅（或銅酸鹽）超導體的超導體，在保持足夠冷的情況下也可以承受非常高的磁場。
室溫超導體將突破現有的瓶頸
作者Bottura和其他人正在研究一種全新類型加速器的可行性。通過用μ子（類似於電子但質量大207 倍的粒子）取代質子，甚至可能是一個可以放入現有的大型強子對撞機隧道，讓μ子繞圈運動並不涉及強度特別強的磁場。但問題是，產生具有正確特性的 μ 子束可能需要高達 40 特斯拉的磁鐵。
另一方面，出於多種原因，工業界和公共資助的實驗室都在推動設計基於高溫超導體的託卡馬克磁體－－一種旨在利用核聚變能量的機器。理論上，更高的磁場可以大大提高聚變反應堆燃燒燃料的速度，從而增加可產生的能量。但相應的，建造數百個使用液態氮的ITER規模冷卻系統是不現實，也是不可行的。
因此，倘若室溫半導體的聖盃真的降臨，我們將有望突破物理學的限制，在各個領域邁出巨大的一步。
資料來源:Nature
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