量子计算机常温超导材料是真的吗

常温超导材料在 15 ℃ 左右即可零电阻导电，目前尚未被主流学界证实可用于量子计算机

为什么量子计算机需要超低温？

大多数商用量子芯片依赖于超导量子比特，而传统铌、铝材质在极低温（约 10 mK）才能展现超导性。谷歌 Sycamore、IBM Condor 皆如此。
“降温成本”占整台设备预算的 35%–50%，这促使科学家寻找能在室温下零电阻的替代物。

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常温超导材料是什么？

定义与原理

1. 零电阻：电流可无损耗通过，减少热量堆积。
2. 迈斯纳效应：完全排斥磁场，可降低量子退相干。
3. 临界温度高于 0 ℃ 即可称为“常温”。

当前热点：改性铅磷灰石

韩国团队 2023 年公开的 LK-99 宣称在 400 K 超导，但三次复现样本均无法实现零电阻，只测得弱抗磁信号。引用《Science》评论：目前缺乏令人信服的数据，尚待验证。

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常温超导≠常温量子芯片

很多新手会问：“只要拿到常温超导就能造出常温量子计算机？” 答：不一定 • 超导仅是量子比特的载体，还需稳定的约瑟夫森结和可寻址的调控线路。 • 噪声水平在室温会显著上升，量子态易被破坏，仍需精巧封装与校准。 因此，“材料突破”只是起点，“系统集成”才是胜负手。

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目前最有希望的路线

| 方案 | 温度区间 | 材料体系 | 主要进展 | |-------------|----------|--------------------|----------| | 高压氢化物 | 203–260 K | H₃S, CSH₇ | 德国马克斯·普朗克研究所 2020 年测得 250 K 超导，但需 170 GPa 高压，现阶段无法做芯片 | | 二维转角石墨烯 | 30–100 K | 双层石墨烯旋转 1.1° | MIT 2022 年展示量子干涉实验，温度仍高于硅冰箱成本阈值 | | 拓扑量子材料 | < 50 K | Bi₂Sr₂CaCu₂O₈+x 薄膜 | 理论预测马约拉纳零模在 77 K 依然存活，若能与硅工艺结合，将大幅简化制冷 |

个人预判：未来 5 年内，室温、常压、可加工的拓扑量子材料将成为科研焦点，而不是单一追求 400 K 的化合物。

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小白需要关注哪些长尾词？

1. 常温超导材料2024最新进展 2. LK-99复现实验结果权威解读 3. 量子计算机冷却成本对比报告 4. 室温超导与量子计算的关系 5. 石墨烯量子比特入门教程

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量子创业圈的冷思考

引用查理·芒格的话：“拿着锤子的人，看什么都像钉子。”常温超导很酷，但“炒概念”会让新人忽略工程约束。 从投资角度看，“能商业化的低温系统”估值反而更高，因为它已在真实收入闭环中跑通。常温超导材料尚处在基础研究阶段，周期以十年计，不要急于梭哈。

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数据补充：制冷成本一张图就能看懂

图中可见，随着量子芯片数量翻倍，液氦需求呈指数曲线放大，2025 年达到 1.2 亿升。谷歌正尝试闭循环稀释冰箱，可节约 60% 运营成本，这才是降低门槛的当下解。