室温超導，來了嗎？_風聞

美國羅切斯特大學的迪亞斯（Ranga Dias）團隊在美國物理學會三月會議上宣佈發現“近常壓室温超導材料”，在1萬個大氣壓下（1GPa）實現294 K（約21°C）的超導電性。

一時間，全球譁然。

本僧一大學同窗恰是箇中高手，遂連夜討教，生怕慢幾天就湊不上熱鬧了。因為鄙人判斷，這事兒大概率是扯淡，如果能第一時間打臉，而且打出有理有據的臉，也不失為一件善事。

可惜，那傢伙非要反覆驗證，這一耽誤，美國人的臉就被打腫了，已經無處下手，無奈只好另找個角度聊一聊其他細枝末節。‍

先從根上刨‍

首先得聲明一下，本僧歷來對美國科技水平的恭維都是不遺餘力的，不屬於那種動不動就吊打美帝的流派，但也不迷信美國，不認為美國會存在超過當前理論邊界的技術。大家都是智人，誰也別瞧不起誰。

那麼，問題來了，超導目前的理論邊界在哪裏？‍‍‍‍‍

這事兒在《革命老將：超導材料》一文裏提過，整個過程有點大跌眼鏡。超導的發展很詭異，技術一直領先於理論，每次都是技術已經實現了，再手忙腳亂去找理論，所以超導理論一直都不算成熟。

超導理論大致分兩大類：常規超導和非常規超導。你看這名字就知道咋回事了，所謂“常規超導”就是理論能解釋的，而“非常規超導”就是理論還無法解釋圓滿的。

那麼，哪些超導屬於常規超導呢？就是最簡單的那種情形：金屬材料在低温條件下實現的超導。至於其他的氧化物超導、鐵基超導，或者是高温條件下的超導都屬於“非常規”。也就是説，除了正常的超導，剩下的全是不正常的超導。

注意，這裏説的高温和低温，分界線是液氮温度，零下200度以上就算高温了，和我們日常説的高温天氣完全不是一回事。因為現在的液氮價格很低，和可樂差不多，所以只要能在液氮温區實現超導，就可以在一定範圍內規模化應用。

超導理論可以説是被一路打臉打出來的。第一次發現超導現象後，大家都很意外，誰也給不出一個靠譜的説法，折騰了四十年才折騰出一個像模像樣的理論——BCS理論。

簡單來説，就是要電子成對。電子都是負電，不應該是相互排斥嗎？為什麼會成對呢？舉個例子，一個帥哥吸引了一個美女，後來這個美女又吸引了另一個帥哥，於是，就相當於兩個帥哥牽手了。電子就是這麼成對的，學名：庫珀電子對。

只要導體內有庫珀電子對，就可以實現超導。當然，倆帥哥牽手是一種很微妙的作用力，稍有動靜就會分手，當時的理論認為，只要温度超過40K帥哥就會分手。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

但是後來人們發現了40K以上的氧化物超導體，把BCS理論殺得片甲不留，於是大夥又給這理論打了補丁，認為帥哥在某種情況下臉皮會變厚（一種奇特的強關聯），温度高了也不會分手。再後來，找到的超導體越來越多，理論也就跟着越來越離奇，有人認為帥哥用腳也可以完成牽手，有人認為帥哥可能有三隻手……

在這堆打了很多補丁的理論中，只有一條共識：超導必須要有庫珀電子對。至於電子成對的機理，仍然和猜謎一樣。

理論就這麼個情況，你就別指望技術能走出多遠了！基本思路就是拿各種材料去嘗試，和古代煉丹差不多，被人諷刺為用元素週期表全湊一次的製備方法。實在試不出新花樣了，就改變實驗條件再試，比如，加高壓。

高壓與室温超導

每一輪打補丁，都會引起一輪超導熱，當年的某某銅氧超導，後來的鐵基超導，石墨烯超導，等等。

2014年吉林大學的科學家又給超導打了一個大大的補丁，基於理論計算預言了硫化氫在高壓下可以超導。2015年德國科學家證實，在150萬倍大氣壓強下，硫化氫在203K（零下70度）時就變成超導體。

從此“氫化物加壓”這條路就一發不可收拾，2019年證實LaH10在170萬倍大氣壓強下，超導臨界温度為250K（零下23度），再後來，我們就迎來了這輪室温超導狂潮的主角——美國羅切斯特大學的印度裔專家迪亞斯（Ranga Dias）。

關於這傢伙的奇葩往事現已人盡皆知。早在2020年，迪亞斯就聲稱創造出了一種碳質硫氫化合物，在約15攝氏度和約270萬倍大氣壓強下表現出了超導性。2023年這次更狠，在約20攝氏度和約1萬倍大氣壓強下實現了超導。還有2017年聲稱合成了金屬氫，這也是毀天滅地級別的大事件，相當於榨乾了化學能的所有潛力。

迪亞斯的這三件“大事”都無法重複，金屬氫樣品也丟了。不過咱們不評價個別事件，人家非説昨晚夜裏上天宰了一條龍，已經清燉吃完了，你也沒法證偽。咱還是繼續聊細枝末節。

沒有成熟理論做指導，技術是很難走出太遠的，我想，超導技術也不會例外。

超導歷史上的第一輪狂潮是1987年的某某銅氧超導，在沒有理論支撐的情況下一路狂飆，但到90年代就進了死衚衕。2008年由鐵基超導引領的狂潮也差不多，沒幾年就消停了。再後來的石墨烯超導甚至都算不上狂潮，只有媒體朋友在使勁蹦，而石墨烯超導的轉變温度一直蹦不起來。

這一輪的氫化物加壓的路子，和前幾輪沒本質區別，並沒有太多的新理論突破。在這種情況下，想要奔出超導的沖沖迷霧，似乎也不是那麼樂觀。按照規律，通常是超導理論獲得突破，然後按照理論設計出新的結構，才有可能再製備出室温超導。

還有其他超導材料嗎

目前看起來，似乎啥材料都可以超導，只要給予相應的條件就行，只是這“條件”有點讓人摸不着規律。有些看着容易超導，結果卻很難實現，比如銅、銀本身電阻就很低，按理説稍微降點温度就可以超導，但實際上，即使接近絕對零度，銅銀仍然有電阻值。有些原本是絕緣體陶瓷，卻能創下超導轉變温度的記錄，成為當前超導應用領域的主力。

這些無厘頭現象給理論工作者出了很大的難題，大夥始終找不到超導這種神奇現象背後藴藏的統一規律。以至於到了今天，預測一種材料是否超導仍然非常困難。

不過，還有路子。

既然三維材料這麼難搞，不如先降低一個維度，先折騰兩維超導材料。維度降一度，複雜性至少下降一個數量級，這當然是理論工作者的福音。但是……樣品太難做了！

超導是一種宏觀量子現象。理論上，你能製備出原子尺度精確控制的樣品，也就能製備出量子力學中的各類勢壘，有了可控的勢壘，那麼電子波就可控，這樣所謂的量子特性就可以體現出來，也就是全新性能的量子材料製備出來了。

順便説一句，在二維超導研究方面，咱們已經是最好的了。其實在整個超導領域，中國都是比較領先的，妥妥算第一梯隊，沒必要為了美國一則不知真假的室温超導新聞就妄自菲薄。

最後，不如操心一下人類科技的水平吧，超導只是電子層面的事情，居然這麼多年都沒拿下，其他幾百種粒子可都等急了。