如果“室溫超導(dǎo)”落地，磁懸浮列車會多如高鐵，量子計(jì)算機(jī)可隨身帶

《阿凡達(dá)》中，吸引人類不惜一切代價(jià)，哪怕摧毀外星人的家園，也要掠奪過來的礦石材料“Unobtanium”，真的存在嗎？

在電影里，它被描述成一種罕見的室溫超導(dǎo)體，擁有奇特的磁場，足以給地球上的技術(shù)帶來徹底變革。

現(xiàn)在，有科學(xué)家在現(xiàn)實(shí)世界宣稱自己已經(jīng)能在實(shí)驗(yàn)室合成這一材料。7月22日，韓國量子能源研究中心公司相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)通過兩篇論文及視頻的方式，聲稱團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在常壓條件下合成世界上首個(gè)室溫超導(dǎo)體“LK-99”。

這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)隨即引發(fā)全世界關(guān)注和爭議。中美俄等多個(gè)國家的科研團(tuán)隊(duì)都在嘗試復(fù)現(xiàn)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以證其虛實(shí)。

不過，從目前結(jié)果來看，仍難以證明室溫超導(dǎo)材料研究真的取得突破。8月3日，據(jù)界面新聞報(bào)道，成功復(fù)現(xiàn)這一實(shí)驗(yàn)的曲阜師范大學(xué)及北京航空航天大學(xué)都表明，未在“LK-99”上檢測到超導(dǎo)性。

上海大學(xué)上海市高溫超導(dǎo)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任蔡傳兵告訴時(shí)代財(cái)經(jīng)，從目前已知信息來看，可以說“LK-99”是一個(gè)有趣的材料發(fā)現(xiàn)，要說它是室溫超導(dǎo)材料，還有些為時(shí)過早。“我們還要等待時(shí)間的結(jié)論?！?/p>

但無論結(jié)果如何，“LK-99”引爆的室溫超導(dǎo)熱潮已經(jīng)勾起了人們對該項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的幻想。如果室溫超導(dǎo)最終真的成功落地，世界會發(fā)什么改變？

要回答這一問題，必須理解何為室溫超導(dǎo)。

所謂超導(dǎo)即超級導(dǎo)電，指的是電流可以在材料中零電阻通過，且具有完全抗磁性。在現(xiàn)實(shí)世界中，幾乎所有導(dǎo)體都存在電阻，電流傳導(dǎo)的過程中會因此存在熱能損耗，而超導(dǎo)體就是電阻消失能以零損耗傳導(dǎo)電流的材料。

可在現(xiàn)有技術(shù)條件下，超導(dǎo)材料通常需要被冷卻至零下196攝氏度左右的極低溫，并且需要施加極高的壓力才能成為超導(dǎo)態(tài)，因而很難進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。正是因此，無需極低溫或者極高壓就可以使用的室溫超導(dǎo)體，才成了超導(dǎo)界的最大夢想。

如果這一材料能夠成功落地，一個(gè)無損的世界成為可能，其中最為明確的應(yīng)用場景在于輸電。中郵證券指出，室溫超導(dǎo)意味著超長距離無損耗輸電得以實(shí)現(xiàn)，這將引起全球電力網(wǎng)絡(luò)新一輪的基建狂潮。

“最簡單例子是，輸電網(wǎng)絡(luò)就不再需要使用特高壓技術(shù)了?！敝袊茖W(xué)院化學(xué)所在讀博士李澤宇向時(shí)代財(cái)經(jīng)表示，未來輸送電力可以轉(zhuǎn)為常壓輸電，變壓站、高架電纜這些目前常見的基礎(chǔ)設(shè)施都可能不復(fù)存在。

同時(shí)，李澤宇指出，使用室溫超導(dǎo)材料替換現(xiàn)有超導(dǎo)材料可大幅降低磁懸浮列車?yán)鋮s系統(tǒng)的建造和運(yùn)維成本，未來時(shí)速 600 公里，甚至更快的磁懸浮列車會像高鐵一樣普及。

而在蔡傳兵看來，室溫超導(dǎo)的出現(xiàn)，還將極大地推動可控核聚變產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，幫助人類擺脫能源焦慮。

其指出，目前，可控核聚變普遍需要使用低溫超導(dǎo)材料制作線圈，通電后，利用電流磁效應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)磁場，可以約束聚變反應(yīng)中溫度高達(dá)上億度的等離子體。

但維持極低溫的環(huán)境成本并不便宜。蔡傳兵表示，目前，超導(dǎo)磁體以及低溫制冷相關(guān)成本約占可控核聚變裝置成本的40%。如果室溫超導(dǎo)能夠順利實(shí)現(xiàn)，這一成本將顯著降低，極大地推動可控核聚變的商業(yè)化發(fā)展。

此外，室溫超導(dǎo)材料的出現(xiàn)，還被認(rèn)為將在信息處理領(lǐng)域帶來巨大變革。

天風(fēng)國際證券分析師郭明錤就在社交平臺發(fā)文表示，常溫常壓超導(dǎo)未來若能順利商業(yè)化，將對計(jì)算機(jī)與消費(fèi)電子領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有顛覆性的影響。特別是其電阻消失的特性，將會顛覆既有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及材料與技術(shù)的采用，例如不再需要散熱系統(tǒng)、光纖/高階CC被取代、先進(jìn)制程門檻降低等。

“讓即便是小如iPhone的設(shè)備，都能擁有與量子電腦匹敵的計(jì)算能力?！?/p>

不過，多位學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界人士都向時(shí)代財(cái)經(jīng)指出，目前仍難預(yù)判室溫超導(dǎo)材料對人類社會將會造成何種影響。從已知信息來看，“LK-99”很大概率最終會被證明并不是室溫超導(dǎo)材料。對一個(gè)仍處于理論研究與實(shí)驗(yàn)室階段的概念來說，展望未來有些為時(shí)過早。

而在蔡傳兵看來，哪怕最終“LK-99”被證明真的是室溫超導(dǎo)材料，按照過往經(jīng)驗(yàn)來看，從實(shí)驗(yàn)室階段到最終產(chǎn)業(yè)落地，很有可能還需要20年或以上的漫長蟄伏期。