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记者张勇毅
编辑高宇雷
由韩国研究团队在近期发布的新常温常压超导体——改性铅磷灰石晶体结构LK-99,所引发的全球热议已经过去数天,虽然过程中已经有越来越多的科研团队加入复现结果的队伍,从多个角度证实LK-99从理论上存在超导的可能。目前,LK-99是否能实现常温常压超导尚未盖棺定论:即使LK-99作为一种新型抗磁材料的存在,已经是作为「保底」的科研成果了。但所有人最期待的自然还是常温常压超导材料的到来。
今年三月,罗切斯特大学的研究人员曾宣布开发出一种新材料,这种材料在室温高压下具有超导体特性,虽然距离常温常压超导仍然有着不小的差距,但在当时已经引发了爆炸性的讨论,虽然很快被证伪是一次乌龙,但也让如今初步验证LK-99有着抗磁特性的进展,变得更加激动人心。
在引发的诸多讨论中,以爆料手机行业准确信息而闻名的天风国际分析师郭明錤也来插了一脚,畅想了如果常温常压超导体商业化应用之后,对于计算机等消费电子领域产品设计的影响:例如手机不再需要散热系统、光纤/高阶CCL(覆铜板)被取代、先进制程门槛降低等,让即便是小如iPhone的移动设备,都能拥有与量子计算机匹敌的运算能力。
「匹敌量子计算的运算能力」是什么概念?
目前,量子计算领域同样处于重大突破的关键阶段:Google近日在ArXiv平台发布论文,表示量子计算已经取得重大突破,能实现在几秒内完成业内最强经典超级计算机Frontier需要47.2年才能完成的计算量。而作为对比单位的Frontier超级计算机,则是目前唯一实现百亿亿次计算的超级计算机。
作为对比,目前移动端最强的手机芯片——苹果A16,其GPU能实现每秒2000亿次的浮点计算;换言之如果按照郭明錤的说法,包括现有手机在内的几乎所有设备,都将伴随常温常压超导体商业化的突破,带来超乎想象的发展。
超导电路同时也是量子计算机的主要硬件元件,是一种名为&34;的超导电路元件,类似于经典计算机中的晶体管,但在计算性能上比如今最先进的半导体器件和电路高出几个数量级,是量子计算机能实现「量子霸权」的关键。
但量子比特也有这目前超导体共有的缺陷:它需要将电路冷却到接近绝对零度的状态下才能正常工作。因此D-WaveSystems、谷歌和IBM等公司制造出使用超导量子比特的量子计算机都需要使用到被称为稀释冰箱的大型低温设备,将量子计算机维持在极低的温度之下。因此用量子计算机来展望常温常压超导的商用前景并不算太「跑题」。
除量子计算机之外,超导体已经在消费电子领域中存在多年,即使是室温超导毫无头绪之前也已经被广泛应用,但由于目前超导体实现超导状态对外部环境的要求相当苛刻,低温所需的大量液氦冷却剂,是目前各种消费级超导应用场景「昂贵」的主要原因。因此超导技术的应用从来都与「昂贵」划等号。但我们仍然能从其中管中窥豹,探究未来常温超导材料的可能性。
过去一个多世纪以来,是人类对于超导体的探索投入的高峰期,但目前的超导体想要进入超导状态,不仅需要超低温同时也需要超高压。CaseWesternReserve大学的物理学家HarshMathur,在接受记者的电子邮件采访时表示&34;当时,法拉第被问及他的发现在未来可能有什么用处时,这位著名科学家的回答是&34;20世纪40年代兴起的半导体革命改变了我们现在的生活方式,但当时仍然很难预见到如今GPS、流媒体平台或AIGC这样的存在。正如我们现在无法完全预测一个(常温常压)超导体普及的世界一样。
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