亟待突破的超导时代

作者: 返朴

来源: 返朴

发布日期: 2020-05-14 08:00:00

本文介绍了超导现象及其量子本质,探讨了超导研究的意义和现状,并强调了超导研究在应用和基础物理方面的重大意义。文章还提到了超导研究的挑战和未来方向,鼓励新一代学生参与这一领域的研究。

即将走上高考考场的中学生朋友们,这段时间大家除了复习,最关心的应该就是如何挑选自己的大学和专业了吧。作为一个长期从事超导研究的大学教师,我非常愿意与大家分享我在这个领域的感受,同时也非常欢迎大家成为我们的同行者。

超导现象及其量子本质是超导体最为人熟知的特性,而完全抗磁性大家可能就比较陌生了。这个神奇的性质有许多迷人的演示,比如下面这个。初次看到这个演示,你是否好奇那块金属究竟被施了什么法术呢?

超导研究具有重大的应用意义。在强电应用方面,除了大家熟悉的超导直流输电和超导磁悬浮之外,超导体还可以用来产生强大的磁场。这种强大的磁场不仅可以用于粒子加速器和极端条件下的前沿基础研究,也可以用于高分辨医学成像等与人们生活密切相关的领域。更重要的是,强磁场提供的磁约束是人类实现受控热核聚变,从而终极解决能源问题的不可替代的技术手段。

尽管已经取得了这些辉煌的成就,人们仍然希望有朝一日我们可以在常温常压的条件下实现能承载更强超电流的超导体,也希望我们能够为实现量子计算找到更加可靠的硬件平台,从而为人类解决能源和信息处理这两个终极挑战带来希望。这些希望的实现都需要未来的你的参与。

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