常溫超導(dǎo)將顛覆電子產(chǎn)品設(shè)計,iPhone可匹敵量子計算機(jī)
常溫超導(dǎo)將顛覆電子產(chǎn)品設(shè)計,iPhone可匹敵量子計算機(jī)
8月2日,郭明錤在社交平臺發(fā)文表示,常溫常壓超導(dǎo)體的商業(yè)化尚無時間表,但未來它將對消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)生顛覆性影響,即便iPhone都能擁有匹敵量子計算機(jī)的運(yùn)算能力。
郭明錤稱,常溫常壓超導(dǎo)體的商業(yè)化沒有時間表,但如果未來能夠成功商業(yè)化,將對計算機(jī)和消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)生革命性的影響。計算機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品的技術(shù)和材料創(chuàng)新都是為了實現(xiàn)高速計算、高頻高速傳輸和小型化,而超導(dǎo)狀態(tài)的特性意味著電阻的消失,將徹底改變現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計和材料/技術(shù)的采用,例如:不再需要熱系統(tǒng),取代光纖/高端覆銅板,降低高級節(jié)點的進(jìn)入門檻等,這樣即使是像iPhone這樣小的移動設(shè)備也可以擁有與量子計算機(jī)相當(dāng)?shù)挠嬎隳芰Α?/p>
據(jù)了解,沒有電阻就不會產(chǎn)生焦耳熱,因此可以應(yīng)用于大規(guī)模集成電路,建設(shè)超導(dǎo)計算機(jī);能夠承載較大電流而不會有電流損耗,可制作高壓輸電線、超導(dǎo)電機(jī)等。
當(dāng)然,前提得是超導(dǎo)能在室溫狀態(tài)下實現(xiàn)。關(guān)于這一點所謂的“突破性研究”,至今仍然是備受爭議的“紙上談兵”。
7月22日上午,韓國量子能源研究中心公司相關(guān)研究團(tuán)隊在預(yù)印本網(wǎng)站上陸續(xù)公布兩篇類似的論文,宣稱一種命名為LK-99的銅摻雜鉛磷灰石材料擁有“室溫+常壓”超導(dǎo)能力,系全世界首款室溫常壓超導(dǎo)材料。但其目前公布的實驗數(shù)據(jù)受到質(zhì)疑,被認(rèn)為不足以證明LK-99系超導(dǎo)體。目前,國際上多個研究團(tuán)隊正在試圖合成LK-99,驗證其實驗結(jié)果。
8月1日,B站UP主“關(guān)山口男子技師”首發(fā)視頻宣布:他們已合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,該晶體懸浮的角度比韓國量子能源研究中心的CEO Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現(xiàn)真正意義的無接觸超導(dǎo)磁懸浮。簡介顯示,該UP主來自華中科技大學(xué),其所在的團(tuán)隊是由華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授常海欣帶領(lǐng),成員是博士后武浩、博士生楊麗。
與此同時,北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院和印度CSIR-國家物理實驗室分別發(fā)表了論文顯示,韓國的LK-99室溫超導(dǎo)并沒有復(fù)現(xiàn),結(jié)果并未確認(rèn)在室溫下存在大量的超導(dǎo)性。
此次韓國科研團(tuán)隊的“室溫超導(dǎo)”是否能夠真正實現(xiàn),仍有待更權(quán)威機(jī)構(gòu)和實驗證實。
事實上,今年3月,美國羅切斯特大學(xué)教授朗加·迪亞斯(Ranga Dias)就曾經(jīng)宣布,發(fā)明了21的室溫條件下就能超導(dǎo)的材料,但需要加壓到1萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。迪亞斯海在報告中公布了相關(guān)實驗數(shù)據(jù),引發(fā)人們廣泛關(guān)注。
隨后,南京大學(xué)物理學(xué)院聞海虎團(tuán)隊經(jīng)過實驗驗證后,對迪亞斯團(tuán)隊這項研究結(jié)果提出質(zhì)疑。中科院物理所程金光團(tuán)隊也公開發(fā)表論文,對相關(guān)結(jié)論表示質(zhì)疑。
在“室溫超導(dǎo)”概念引發(fā)熱議后,A股超導(dǎo)板塊相關(guān)公司也對此作出回應(yīng)。
其中,永鼎股份就曾在3月16日在互動平臺上答投資者問時表示,公司主營產(chǎn)品是第二代高溫超導(dǎo)帶材及其應(yīng)用設(shè)備,以及超導(dǎo)(通用)電氣產(chǎn)品。2021年,公司開發(fā)的超導(dǎo)限流器產(chǎn)品技術(shù)通過了省級新技術(shù)、新產(chǎn)品鑒定,獲得國際先進(jìn)的新產(chǎn)品鑒定。公司承擔(dān)的江蘇省重大技術(shù)攻關(guān)項目“基于第二代(YBCO)高溫超導(dǎo)材料的直流輸電及消磁電纜研制技術(shù)”通過驗收。而永鼎股份此前已發(fā)公告稱,不涉及“室溫超導(dǎo)”相關(guān)業(yè)務(wù),也未開展相關(guān)研發(fā)和投入。
3月15日,西部超導(dǎo)在互動平臺表示,“室溫超導(dǎo)”目前還處在實驗室研究階段,沒有商業(yè)化。西部超導(dǎo)長期瞄準(zhǔn)世界超導(dǎo)科技前沿,在全面實現(xiàn)低溫超導(dǎo)線材產(chǎn)業(yè)化的同時,積極開展新型高溫超導(dǎo)材料研發(fā)與工程化。西部超導(dǎo)將持續(xù)跟蹤新型超導(dǎo)材料基礎(chǔ)研究進(jìn)展,加強(qiáng)與高校和科學(xué)院合作,推進(jìn)高溫甚至室溫實用化超導(dǎo)材料工程化與產(chǎn)業(yè)化。
法爾勝也在3月14日發(fā)布公告稱,公司不涉及“室溫超導(dǎo)”相關(guān)業(yè)務(wù),也未開展相關(guān)研發(fā)和投入。此外,百利電氣、合縱科技、中天科技、漢纜股份等上市公司也都對外澄清,未涉及“室溫超導(dǎo)”業(yè)務(wù)。
此次韓國團(tuán)隊引發(fā)的“室溫超導(dǎo)”熱議,再次在A股引發(fā)漲停潮。其中,法爾勝(000890)5個交易日出現(xiàn)3個漲停板,金徽股份(603132)3個交易日出現(xiàn)2個漲停板,中超控股(002471)則在周二漲停。
截至8月2日午盤,法爾勝繼續(xù)10.02%漲停,報收5.93元/股;金徽股份報收16.01元/股,漲幅6.88%;中超控股漲1.26%,報收3.22元/股。
室溫超導(dǎo)是什么意思
室溫超導(dǎo)體又稱常溫超導(dǎo)體,其實不論高溫、室溫或低溫,只要盡量將化合物中的各種粒子給處于穩(wěn)定一點的狀態(tài),并令(其中各種粒子的)自旋方向一致,自旋速度一致,如此一來便能使得,待傳送的那個電子擁有一個更平穩(wěn)順向(像是氣流用語中的"駛流方向&輻合方向)的傳送環(huán)境,便可近乎于常溫超導(dǎo)體的概念了,(傳送過程中, 不被反向自旋的粒子 ,給碰撞干擾 ,也不被順向但自旋較慢之粒子給減速)。
2013年,德國馬普研究所的安德里亞·卡瓦萊里(Andrea Cavalleri)與一個國際團(tuán)隊合作發(fā)現(xiàn),當(dāng)YBCO被紅外激光脈沖照亮?xí)r,在很短的一瞬間,它會暫時在室溫下變成超導(dǎo)體。激光明顯改變了這種晶體中雙層之間的耦合。不過,確切的機(jī)制當(dāng)時并不清楚。
一個由德國馬克斯普朗克物質(zhì)結(jié)構(gòu)與動力學(xué)研究所參與的國際小組,2014年12月4日在《自然》雜志上報道了他們的此項工作。研究組相信這一現(xiàn)象背后的原理是:激光脈沖導(dǎo)致晶體晶格中的單個原子發(fā)生短暫變動,從而導(dǎo)致超導(dǎo)性的產(chǎn)生。這項成果將有望幫助現(xiàn)有低溫超導(dǎo)材料實現(xiàn)在高得多的溫度條件下實現(xiàn)超導(dǎo)性,因此擁有廣泛應(yīng)用前景。
室溫超導(dǎo)體實現(xiàn)了嗎?
據(jù)外媒最新消息,美國羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家 Ranga Dias及其團(tuán)隊日前在美國物理學(xué)會會議上宣布,他們找到了一種新的材料,名為三元镥氮氫體系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system),實現(xiàn)了常溫超導(dǎo)。
基于這種材料,在10Kbar壓強(qiáng)下,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的最高溫度只要294K,也就是室溫21度左右,已經(jīng)達(dá)到了人類生活的常溫水平。這個氣壓依然很高,相當(dāng)于大氣壓的1萬倍,但是跟以往實現(xiàn)常溫超導(dǎo)的氣壓已經(jīng)大幅減少,以前可能需要幾萬、幾十萬到上百萬倍大氣壓。
室溫超導(dǎo)的意義
室溫超導(dǎo)指的是在常壓下、室溫(或接近室溫)條件下發(fā)生的超導(dǎo)現(xiàn)象。這是一種非常具有挑戰(zhàn)性的技術(shù),因為目前已知的超導(dǎo)材料都需要在非常低的溫度下才能表現(xiàn)出超導(dǎo)性質(zhì)。
如果可以在室溫下實現(xiàn)超導(dǎo),這將有許多潛在的應(yīng)用,其中包括:
更高效的電力輸送:超導(dǎo)材料可以在電阻極低的條件下傳輸電流,這意味著它們可以用來構(gòu)建更加高效的輸電線路。
更節(jié)能的電子設(shè)備:超導(dǎo)材料可以用來制造更加節(jié)能的電子設(shè)備,這是因為它們可以在極低的能量消耗下運(yùn)行。
更高速的計算機(jī):超導(dǎo)材料可以用來制造更加快速的計算機(jī),這是因為它們可以在更高的頻率下運(yùn)行。
更加精確的醫(yī)療成像:超導(dǎo)材料可以用于構(gòu)建更加精確的磁共振成像(MRI)儀器,這將有助于提高醫(yī)學(xué)影像診斷的精度。
常溫常壓超導(dǎo)材料有何價值
近日,韓國學(xué)者發(fā)表論文,聲稱他們發(fā)現(xiàn)了常溫常壓超導(dǎo)材料,引發(fā)了轟動與討論。那么為什么室溫常壓超導(dǎo)材料如此受關(guān)注呢?
室溫常壓超導(dǎo)是一種理想的物理現(xiàn)象,它指的是在室溫和常壓下,某些材料能夠無電阻地傳導(dǎo)電流。室溫常壓超導(dǎo)的應(yīng)用前景非常廣闊,可以涉及到能源、交通、通信、醫(yī)療、計算等多個領(lǐng)域。以下是一些具體的例子:
- 能源:室溫常壓超導(dǎo)材料可以用來制造高效的發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線等設(shè)備,從而大幅降低能源損耗和成本,提高能源利用率和可靠性。同時,室溫常壓超導(dǎo)材料也可以用來存儲能量,例如制造超級電容器、超級電池等,從而解決可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性問題。
- 交通:室溫常壓超導(dǎo)材料可以用來制造高速的磁懸浮列車、飛機(jī)、汽車等交通工具,從而提高運(yùn)輸效率和安全性,減少污染和噪音。同時,室溫常壓超導(dǎo)材料也可以用來制造強(qiáng)大的磁場,例如制造磁力發(fā)射器、磁力屏障等,從而實現(xiàn)更先進(jìn)的空間探索和防御技術(shù)。
- 通信:室溫常壓超導(dǎo)材料可以用來制造高靈敏度的傳感器、天線、濾波器等設(shè)備,從而提高通信質(zhì)量和速度,擴(kuò)大通信范圍和容量。同時,室溫常壓超導(dǎo)材料也可以用來制造高速的光纖、光子晶體等設(shè)備,從而實現(xiàn)更高效的光通信和光計算技術(shù)。
- 醫(yī)療:室溫常壓超導(dǎo)材料可以用來制造高精度的醫(yī)療儀器、設(shè)備和器械,例如制造核磁共振成像儀、超聲波儀、心臟起搏器等,從而提高醫(yī)療診斷和治療的效果和安全性。同時,室溫常壓超導(dǎo)材料也可以用來制造高效的藥物輸送系統(tǒng)、人工器官等設(shè)備,從而實現(xiàn)更先進(jìn)的生物醫(yī)學(xué)和生物工程技術(shù)。
- 計算:室溫常壓超導(dǎo)材料可以用來制造高性能的計算機(jī)芯片、內(nèi)存、邏輯門等設(shè)備,從而提高計算速度和存儲容量,降低功耗和散熱問題。同時,室溫常壓超導(dǎo)材料也可以用來制造量子比特、量子線路等設(shè)備,從而實現(xiàn)更強(qiáng)大的量子計算和量子信息技術(shù)。