2026年10月14日——来自巴塞罗那自治大学和瑞典查尔姆斯理工大学的物理学家找到了一种方法，可以将某个源——例如线圈或永磁体——的磁场，以数学上的精确度，在空间某一区域内转化为几乎任何其他预先设定的磁场。

这项由Jaume Cunill-Subiranas、Natanael Bort-Soldevila、Fabian Resare、Núria Del-Valle、Witlef Wieczorek和Carles Navau署名的研究成果，将发表于《Science Advances》期刊，而这种“磁场全能转换”的构想也正在申请专利。

要产生具有特定形状的磁场——如均匀场、偶极场等——通常需要设计体积庞大、经过精确调校的线圈或磁体组合，而且这些组合也只能近似得到所需磁场。新方法“磁场全能转换”则是在目标区域周围包裹由两种材料按高度精确的几何结构排列而成的层：软磁体（如软铁），它像近乎完美的磁导体一样引导磁场；以及超导体，它倾向于排斥磁场。通过计算这些界面的精确几何形状，该团队证明，无论外部源如何，内部磁场都会呈现出精确的所需形状。这一概念将磁屏蔽——仅仅是抵消外部磁场——推广为一种可将其转化为任何目标模式的工具。

为验证这一点，他们构建并测试了一个装置，可将一个简单扁平线圈的非均匀磁场，转换为小圆柱腔体内的高度均匀磁场。该装置冷却至1开尔文以下，并配有软铁端盖和超导铝管；当超导体被激活后，测得的磁场与模拟结果相符。

作为一种可按需塑造磁场的通用方案，这项技术可能惠及粒子物理、磁约束聚变、原子钟、量子技术，以及磁共振成像和质谱等生物医学工具。