深入挖掘超導體潛力　科學家獲270萬歐元資助

編譯／高晟鈞

近日，來自德國的著名物理學家Elena Hassinger獲得了來自歐洲研究理事會授予，高達270萬歐元的資助。這筆補助金將支持她研究非常規超導體方面的開創性研究。

量子超級巨星 非常規超導體CeRh₂As₂

數十年來，超導體中的無能量損耗一職是固態物理學的中心焦點，並且是未來電力的重要前景。超導體通常而言只會在一個階段表現出零電阻的超導性，此階段通常發生在某個臨界溫度以下。

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2021年，Elena發現了CeRh₂As₂，是迄今為止唯一一個擁有兩種特定超導性的量子材料。

2021年，Elena發現了CeRh₂As₂的第二超導相是由鈰（Ce）周圍的不對稱晶體結構（其餘晶體結構均為完全對撐）產生的。這項物理特性使得CeRh₂As₂成為拓樸量子計算中的第一候選者，有望在更高的溫度下實現拓樸超導。

拓樸量子計算的突破性研究

拓樸量子位元以其穩定性而聞名，其量子態比非拓樸量子位元更為穩定。目前，研究中的最大挑之一，是開發一種同時維持1,000個量子位元的方法。實現這一目標將使量子處理器能夠在幾分鐘內完成傳統超級電腦需要數年時間才能完成的任務。

可以滿足極端條件的實驗室

在研究非常規超導體CeRh₂As₂時，Elena需要一個低溫恆溫器，將材料樣品冷卻至0.35開爾文（攝氏溫度-272.8度）。而單單是這台機器的成本就將超過100萬歐元。

當樣品的溫度夠低時，他將能承受巨大的壓力與高達18特斯拉的超強磁場，遠遠超過0.1特斯拉的一般馬蹄形磁鐵。進行這些高壓磁場的測量可能需要費時幾個月時間，並且每天都需要進行精確的調整。

透過這種實驗方法，Elena表示他將透過這種實驗方法，仔細檢測CeRh₂As₂的第二超導相，以證明該材料為拓樸超導體。如果成功，這種材料不僅可以實現100%的電子傳導，還具有強大的拓樸表面特性，可用於量子操作。

資料來源:Innovation

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