自1911 年荷蘭實體學家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）發現汞的電阻會突然消失以來，超導現象一直是科研熱點之一。
通常來說，電子很難無損地穿過晶體固體，因為它們在晶格中振動的原子上會發生反彈。根據 BCS 理論可知，在某些材料中電子和聲子耦合形成庫珀對。當溫度降到足夠低時，這些電子就可以在材料中暢通無阻地通過，進而産生超導現象。
昂内斯使用液氦（沸點為 4.2K，-269 攝氏度左右）來冷卻水銀，這樣的低溫會極大限制超導材料的工程應用。人們試圖找到轉變溫度更高的超導材料。
1986年 IBM 蘇黎世實驗室的研究人員 G. Bednorz 和 K.A.Müller 在實驗上發現了轉變溫度為 35K 的镧鋇銅氧超導體。随後，美國休斯頓大學的朱經武、吳茂昆以及大陸趙忠賢等人迅速的将銅氧化物超導體轉變溫度提高到了液氮溫區 77K 以上 。
人們還發現通過提高壓強可以提高某些超導體的臨界溫度。2019 年，美國阿貢國家實驗室馬杜裡·索馬亞祖魯（Maddury Somayazulu）報道稱，當實驗環境設定為 190 萬個大氣壓強和零下 13 攝氏度的環境下，十氫化镧（LaH10）可以實作超導。
雖然超導溫度得以提高，但是高壓條件的存在，也極大限制了超導材料的應用。是以，如能制備出超導材料在室溫常壓環境下使用，将成為凝聚态實體學史上最偉大的發現之一。
2023 年 7 月 22 日，南韓量子能源研究中心的兩位研究員 Sukbae Lee 和 Ji-Hoon Kim、以及南韓高麗大學教授 Young-Wan Kwon 宣稱他們發現了一種新型超導體，并将兩篇論文發在 arXiv 上。
相關論文的題目分别為《首個室溫常壓超導體》（The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor）和《室溫常壓環境下超導體 Pb10-xCux(PO4)6O 展示懸浮特性及其機制》（Superconductor Pb10-xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism）。
圖 | 相關論文（來源：arXiv）
上述預印本論文顯示，南韓團隊此次制備了一種改性的摻雜銅鉛磷灰石 LK-99，他們使用 CuCu2+ 取代了 Pb22+，誘發了微小的晶體結構畸變，進而讓體積收縮 0.48%，借此在鉛離子和磷酸鹽界面上構造出超導量子阱，并讓 LK-99 具備了超導性。
（來源：arXiv）
其還表示，LK-99 在 127 攝氏度和常壓環境仍然具有超導性，這一溫度已經遠遠超過室溫條件。
（來源：ScienceCast）
按照他們的描述，這一實驗結果所證明的超導現象，已經遠遠優于美國羅切斯特大學教授蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）團隊于 2023 年 3 月所展示的成果。當時，迪亞斯表示他們的實驗需要 1GPa 壓強和 21 攝氏度，相關論文發表于 Nature。針對迪亞斯的這一成果，南京大學教授聞海虎團隊通過重複迪亞斯論文的實驗方法，證明借镥-氫-氮材料在 6.3GPa 壓力和零下 263 攝氏度環境時并不存在超導性，進而推翻迪亞斯的研究成果。後來，聞海虎課題組将實驗過程整理成論文，于 2023 年 5 月發表在 Nature 上。
迪亞斯從事高壓超導研究已有多年，早在 2020 年 10 月就曾在 Nature 發表相關論文。但是，那篇論文也遭到了業界同行的質疑。2022 年 9 月，Nature 撤掉了迪亞斯發表于 2020 年 10 月的這篇論文。
而此次南韓團隊的論文，之是以得到全球範圍内的關注，也是受到近年來室溫超導成果接連“反轉”的影響。
針對南韓團隊的此次成果，聞海虎教授也向媒體公開了他的幾點質疑。其表示要想判斷材料是否具有超導性，應該測量該材料在相應實驗條件下的零電阻特性和完全抗磁性（邁斯納效應）。盡管南韓團隊分别從電阻測量、磁化測量和磁懸浮的測量三個方面來表明 LK-99 材料的具有超導特性。但是，實驗方法本身就存在問題。
聞海虎指出，南韓團隊使用四根尖銳的針尖做電極來進行電阻測量，有時候會有一定的問題。從測試資料來看沒有發現在低溫下有穩定的低噪音零電阻态。
南韓團隊使用超導量子幹涉器件來進行磁化測量，當測量信号較小時，經常容易給出假象。在缺乏相關經驗時，會把一個弱鐵磁金屬測量成了超導抗磁性。
此外，盡管南韓團隊在視訊中展示了磁懸浮現象，但這種磁懸浮與超導體的磁懸浮有很大差別，是一個需要支撐點不穩定的懸浮狀态。是以單從論文來看，很難證明 LK-99 的超導性。
清華大學一名研究員表示：“我認為即使合成了這種材料，大機率結論就是發現它不超導。聞老師對他們結果的質疑我覺得很合理，最後估計也就是這個結論。”據了解，目前聞海虎已經安排自己實驗室的一名成員複現實驗。
美國阿貢國家實驗室邁克爾·諾曼（Michael Norman）也對論文表示懷疑。他告訴媒體這篇論文就像“業餘愛好者”的作品，在展示資料時的做法也很可疑。
諾曼表示，未摻雜的材料鉛磷灰石（PbA12）不是金屬而是一種非導電礦物，這對于制造超導體來說是一個不切實際的起點。鉛和銅原子具有相似的電子結構，是以用銅原子代替部分鉛原子不應該對材料的電性能産生較大影響。
此外，鉛原子非常重，這會給抑制振動、以及讓電子成對變得更加困難。諾曼表示他所在的阿貢國家實驗室和其他課題組的研究人員正在努力複制這個實驗。預計該實驗的複現不會太難，因為鉛磷灰石是一種“衆所周知”的材料，但是最終給出的結論并不會像公衆所了解的那樣簡單。
著名超導與量子材料專家、澳洲 Wollongong 大學超導與電子材料所所長、澳洲國家未來低能電子技術中心分部主任王曉臨表示：“從提供的資料來看，有些很像超導的特征。其中，抗磁性是非常重要的。從視訊來看，是典型的抗磁性。但是，很多非超導材料，也有很強的抗磁性，類似的視訊也很多。而從提供的資料看，應該是第二類超導體，也就是磁場以量子态可以進入材料。”
中國科學技術大學教授應劍俊表示，論文中的實驗證據還非常“粗糙”，這也是廣受質疑的原因，不過南韓團隊給了詳細的合成步驟。應劍俊繼續表示：“應該很快會有人重複實驗，這需要看别人的重複結果，現在還不好下結論。”
美國阿貢國家實驗室 Postdoc fellow 周秀全說：“目前沒有在 arXiv 上看到複制出南韓課題組成果的論文。但是因為他們的合成方法比較簡單，應該很快最多 1-2 個禮拜有類似工作出現。許多歐美課題組也都在進行這個工作的合成。雖然多數人都持懷疑态度，但是獨立驗證是必不可少的。”
而人們對于這篇論文的質疑，主要源自論文中所實作超導性的溫度太高，以至于很難用現有理論進行解釋。“質疑者往往會根據已有科學知識來進行審視，但是更多的質疑也會促進對于知識的了解和新理論的提出，”王曉臨表示，“無論怎樣，室溫超導夢想不能放棄”。
南京大學教授尹華磊也表示：“如果這一發現屬實，帶給我們的改變是方方面面的，從此進入超導時代，涉及電相關的全部都會改變。”尹華磊舉例稱：“目前高壓輸電線路在長距離傳輸時，電阻的存在會損失很大一部分能量。而室溫超導材料的零電阻特性使得電能傳輸效率大幅提高，減少了能源的浪費。這意味着我們可以更有效地利用電力資源，降低能源成本，并減少對環境的影響。”
作為超導領域的業界人士，上海超導總裁、上海市高溫超導材料與應用技術重點實驗室主任朱佳敏表示：“工業界目前實用化的超導材料隻有低溫超導和高溫超導。超導材料要利用其零電阻特性走向實用，就必須要變成長的、柔性的像‘電線’一樣的線材或帶材。大部分超導長線采用粉末套管法制備，即将制備材料所需的粉末包裹在金屬套管裡，拉拔制備成導線，然後再通過軋制或熱處理獲得較好的超導性能。REBCO 高溫超導材料由于晶界的弱連接配接問題，采用在柔性基底雙軸織構上的薄膜外延生長方式制備而成。如果室溫超導材料被發現，我們就能利用現有的成熟工藝技術，迅速地把這個材料進行規模化和産業化。”
由于此次新聞過于轟動，以至于網友開始讨論室溫超導和人工智能到底誰才是新一次工業革命的主力。對此，上述清華大學研究員表示，室溫超導“是凝聚态實體學的聖杯”，“如果室溫超導真的實作，影響力遠遠超過人工智能”。
他說道：“如果室溫超導真的實作，也就能實作室溫正常環境的磁懸浮和無電阻導電，那我覺得室溫超導的影響力遠遠超過人工智能。”
其還打了個比方：人工智能可以類比為汽車，汽車能幫我們走的更快更輕松，但是不可能完全取代人的腿腳。人工智能可以一定程度擴充大腦能力的外延。“但是，我感覺人工智能和室溫超導沒法比，毫不誇張地說室溫超導可以改變生活的各個方面，小到電子裝置的性能、大到電力傳輸和磁懸浮等，甚至能催生很多新的技術。”他繼續表示。
假如可以實作室溫超導，還有可能更新超導理論甚至固體理論，這将從根本上影響實體學的發展。“當然，我們是假設南韓學者的結果是對的，但是很大機率不是這麼回事。”清華大學研究員補充稱。
參考資料：
1.https://arxiv.org/abs/2307.12008
2.https://arxiv.org/abs/2307.12037
3.https://www.science.org/content/article/spectacular-superconductor-claim-making-news-here-s-why-experts-are-doubtful
4.https://mp.weixin.qq.com/s/PLAkv3jYlFb5rpTjEr-lzw
5.https://mp.weixin.qq.com/s/i1nR8iM2MKini0CWMfWnJQ
6.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1772624609297542861&wfr=spider&for=pc
7.https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n