Terra Quantum公司与合作团队联合发现热解石墨的室温超导性

产业资讯 量科网 2024-01-30 13:20

近日,行业领先的量子技术公司Terra Quantum在《先进量子技术》杂志上发表了一篇题为"石墨中的全局室温超导性"的论文,该工作是首次在石墨中观测到室温超导现象。

超导性是指导体在无电阻(即无功率损耗)的情况下传输电流的能力,它是由荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes于1911年发现的。他观察到,在温度达到4.2K时,浸入液氦中的固态汞的电阻会突然消失,随后他立即向荷兰皇家艺术与科学院报告了这一发现,该发现于1913年被授予诺贝尔物理学奖。他的这一发现开创了人类历史的新纪元。

大约30年后,人们开始认识到超导也具有迈斯纳效应的特性,即超导体内部的磁场完全消失,它是一种宏观量子态。因此,这一发现促进了量子力学的发展,而量子力学是当今科学和自然知识的基础。然而,根据超导模型的预测来看,人们很难在大约20K以上的温度下实现超导性。

现在,由Vinokur教授和Yakov Kopelevich教授领导的研究小组,与来自巴西坎皮纳斯州立大学、意大利佩鲁贾大学和SwissScientific技术公司的合作者们共同发现了一种石墨材料在室温下的超导现象。曾经被视为童话故事的希望在如今变成了现实。Valerii Vinokur教授说:“自首次观测到汞的超导性以来,人类对于我们这一实验发现已经等待了大约一百年。”

Terra Quantum的创始人兼首席执行官Markus Pflitsch表示:“我们的科研团队与学术界和工业界的合作伙伴共同取得的这一发现为超导技术取得重大进展打开了大门。室温超导性将为各行各业带来革命性的进步。想象一下,几乎没有能量损失的电网,将彻底改变我们的输电方式。而在医疗保健领域,增强型核磁共振成像技术将应运而生,并能提供前所未有的精确诊断。在交通领域则将出现节能的高速磁悬浮列车。电子产品将进入微型化和节能新时代。”

Vinokur教授补充道:“量子计算这一新兴领域也将受益匪浅,因为原本只能在10-20mK下运行的量子比特,将可以在室温下运行。 因此,那些被视为未来梦想的东西如今已经成为现实。”

他们的这一成果是在热解石墨上取得的,这是一种人造石墨。由Kopelevich教授领导的巴西坎皮纳斯州立大学的研究小组使用胶带将这种石墨切成了薄片。这些薄片上布满了近乎平行的密集“皱纹”阵列,这些皱纹的几何形状使电子形成配对结构,从而允许超导电流沿着这些皱纹流动。(编译:Tmac)