??许多人第一次听到“超导”，可能会感受生疏。简朴说，超导就是某些质料于特定前提下电阻突然消散的征象。1911年，荷兰物理学家昂内斯发现水银于极低温下电阻为零，揭开了超导研究的序幕。这可不是小发现——没有电阻，电流就能毫无损耗地传输，能量效率会到达史无前例的高度。
??超导质料的另外一主要特征是“彻底抗磁性”。处在超导状况的质料会将内部磁场彻底排斥于外，这类“迈斯纳效应”让磁悬浮成为可能。病院里的核磁共振仪之以是能孕育发生强盛且稳定的磁�。∈腔忌弦嬖诔即盘宓脑擞谩褂贸贾柿现圃斓南呷梢栽杏⑸ɡ柿厦环ㄏ啾鹊那看懦。狈乐沽四芰克鸷拇吹姆⑸瘴侍�。
中国科学院院士、上海交通年夜学李政道研究所副所长丁洪
??超导研究史上的里程碑之一泛起于1986年。这一年，科学家发现了于液氮温度（-196℃）下就能实现超导的铜氧化物质料，这一突破被称为“高温超导”。这里的“高温”是相对于看法——相比此前需要靠近绝对于零度（-273℃）的低温超导质料，液氮温度已经属在易在实现的前提，但间隔一样平常运用仍有差距。
??高温超导面对两年夜焦点挑战。起首是机理之谜。1957年的BCS理论完善注释了低温超导征象，其焦点是电子经由历程晶格振动形成库珀对于。但高温超导质料中电子间的相互作用远比低温超导繁杂，泛起出强烈的“强联系关系”特征，几百种理论假说至今没有一种能彻底注释其超导机制。这类理论困境犹如隔着迷雾不雅察跳舞——咱们能看到电子的团体运动，却没法破译其暗地里的批示逻辑。
??其次是运用瓶颈。高温超导质料多为陶瓷性子，缺少金属的延展性，难以加工成实用的线材或者线圈。于核聚变等领域，虽然高温超导带材已经最先运用（如上海超导生产的带材求过于供），但怎样让质料于连结超导特征的同时具有优良的机械性能，仍是工程师们需要攻克的难题。
??只管存于挑战，超导的运用已经于多个领域崭露头角。医疗领域，核磁共振成像（MRI）依赖超导磁体提供的稳定强磁�。迪至硕杂谌颂迥诓拷峁沟母呔瘸上瘢荒茉戳煊颍嫉缋履苣暌狗档褪涞缢鸷模谠都涓裟暌谷萘康缌Υ渲芯弑覆怀商婊坏纳戏纾唤煌煊颍即判×谐凳褂贸沟卓勾判允迪治藿哟ピ诵校砺凼彼倏纱�600千米以上。
超导电动高速磁浮列车于国家铁道试验中央现场展示
??最使人期待的运用当属核聚变。可控核聚变被视为“最终能源”，而实在现极可能离不开强磁场约束高温等离子体。高温超导质料制造的磁系统统，能于更小的体积内孕育发生更强的磁�。俏蠢淳郾浞从扯训慕沟悴考＝癯澜缍喔龊司郾湎钅恳丫魅方幽筛呶鲁技际酰庖辉擞没蛘呓谖蠢�20年内走向贸易化。
??瞻望未来5-10年，超导领域有望迎来两年夜突破。一是更高温度超导质料的发现。今朝已经知的最高温超导质料于高压下可到达-13℃，虽仍需高压前提，但已经靠近室温。科学家正经由历程设计新型晶体结构、摸索多元化合物等方式，寻觅能于常压下实现高温超导的质料，一旦乐成，将完全转变能源、交通等行业的花样。
??二是拓扑超导的实用化。拓扑超导质料具备怪异的“拓扑掩护”特征，其外貌的准粒子（如马约拉纳零能模）可用在构建容错量子比特。与传统量子比特相比，拓扑量子比特对于情况滋扰的反抗力极强，堕落率年夜幅降低，被视为实现通用量子盘算机的要害。今朝，全世界多个团队正全力攻关千亿球友会-，目标是于5年内造出首个拓扑量子比特，为量子盘算奠基坚实基础。
??基础研究的每一一步突破，均可能于未来绽开出转变世界的气力。当更高温度、更容易加工的超导质料走进一样平�Ｉ睿死嘁残斫匆桓瞿芰扛咝褂谩⒓际踔苋镄碌男率贝�。
??（文章系未来科学年夜奖十周年庆典时期灼烁网采访丁洪院士的内容，记者宋雅娟、蔡琳采访收拾。来历：科普中国·科学报国正当时）
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