據外媒New Atlas報道，超導體--電流在其中無任何阻力地流動的材料--對未來的電子學非常有用。現在， 東京大學的工程師們首次成功地從一種被稱為“玻色-愛因斯坦凝聚態”（BEC）的物質狀態中制造出了超導體。

玻色-愛因斯坦凝聚態有時被稱為第五種物質形態，僅次于人們熟知的固體、液體、氣體和等離子體，它是將玻色子氣體冷卻到幾乎最冷的溫度時發生的。實驗表明，在這一點上，可以在宏觀尺度上觀察到量子現象。科學家們以玻色·愛因斯坦凝聚態為出發點，創造了超固體、exitonium、量子球閃電和表現出負質量的液體等奇異的物質狀態。

“玻色-愛因斯坦凝聚態是一種獨特的物質狀態，因為它不是由粒子組成的，而是由波組成的，”該研究的主要作者Kozo Okazaki說。“當它們冷卻到接近絕對零度時，某些材料的原子會在空間上變得涂抹出來。這種涂抹增加，直到原子--現在更像波浪而不是粒子--重疊，變得彼此無法區分。由此產生的物質表現得就像它是一個單一的實體，具有之前的固體、液體或氣體狀態所缺乏的新特性。”

現在，在新的研究中，東京的研究人員已經展示了玻色-愛因斯坦凝聚態的超導性--這是以前從未在實驗中得到驗證的。這一壯舉是通過用鐵和硒原子云制造玻色-愛因斯坦凝聚態來實現的。

這一發現的關鍵來自于與一種類似形式的物質的重疊，這種物質被稱為Bardeen-Cooper-Shrieffer（BCS）體系。玻色-愛因斯坦凝聚態，BCS也是通過將原子云幾乎冷卻到絕對零度而形成的，但這里的不同之處在于，當它們這樣做時，原子會放慢速度并排成一排。這意味著電子可以更容易地通過它們，從而實現超導性。

新研究的研究人員希望了解在BCS和BEC之間的過渡過程中會發生什么，以及是否在BEC中可以實現超導性，或者是否僅限于BCS。研究小組利用光發射光譜觀察電子在兩種材料中的表現，果然他們看到BEC中存在一些超導性。

實際上，這一發現對于普通大眾來說并沒有任何直接的應用，但加深我們對這一現象的理解只會幫助科學家在未來創造出更好的超導體。這反過來又可以帶來更快、更高效的電子產品。

“證明BEC的超導性是一種手段，我們真正希望探索BEC和BCS之間的重疊。”Okazaki說。“這是極具挑戰性的，但我們獨特的儀器和觀測方法已經驗證了這一點--這些體系之間存在著平穩的過渡。而這暗示了超導背后更普遍的基礎理論”

該研究發表在 《科學進展》 雜志上。責任編輯：PSY