Revisi 2 Preprint Superkonduktor Suhu Kamar dan Tekanan Atmosfer LK-99

 (arxiv.org)
1 poin oleh GN⁺ 2023-08-02 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Dalam konteks pencarian superkonduktor suhu kamar yang telah berlangsung lebih dari 110 tahun, preprint ini mengklaim bahwa LK-99® berbasis apatite timbal terdoping Cu menunjukkan superkonduktivitas pada suhu kamar dan tekanan atmosfer
  • Komposisi materialnya adalah Pb10-xCux(PO4)6O(0.9<x<1.1), dan disintesis dengan metode reaksi fase padat dengan terlebih dahulu membuat Lanarkite dan Cu3P lalu memanaskannya dalam tabung kuarsa vakum pada 925°C selama 5~20 jam
  • Analisis XRD menafsirkan bahwa Cu menggantikan posisi Pb sehingga konstanta kisi mengecil dan volume menyusut 0.48%, yang dianggap terkait dengan transisi isolator-logam
  • Pada pengukuran suseptibilitas magnetik dan eksperimen levitasi, sampel 2·3·4 menunjukkan diamagnetisme dan levitasi yang tidak sempurna, yang ditafsirkan penulis sebagai bukti keberadaan fase superkonduktor
  • Pengukuran resistansi pada sampel 2 menunjukkan lompatan resistansi di sekitar Tc=104.8°C(377.95K) dan rentang resistansi nyaris 0 di bawah Tc, yang oleh penulis dianggap sebagai bukti superkonduktor s-wave

Klaim dan komposisi material LK-99®

  • LK-99® adalah material dengan struktur kristal modified-lead apatite, dengan komposisi Pb10-xCux(PO4)6O dan rentang x sebesar 0.9<x<1.1
  • Para penulis mengklaim bahwa material ini menunjukkan karakter logam Ohmik berbasis Pb(6s1) di atas Tc, dan di bawah Tc menunjukkan levitasi akibat efek Meissner pada suhu kamar dan tekanan atmosfer
  • Tc sampel LK-99® disajikan sebagai di atas 126.85°C(400K)
  • Kemungkinan Tc pada suhu kamar dihubungkan dengan dua perubahan struktur
    • Saat Pb digantikan oleh Cu, terjadi transisi isolator-logam (IMT) dan penyusutan volume
    • Struktur rantai 1 dimensi Cu2+(3d9)−O1/2−Cu2+(3d9) sepanjang sumbu c berubah, sehingga interaksi Coulomb repulsif on-site menguat
  • Mekanisme Tc pada suhu kamar dibahas dengan teori 1-D BR-BCS

Konteks pencarian superkonduktor suhu kamar

  • Sejak penemuan superkonduktivitas oleh Onnes pada 1911, superkonduktor suhu kamar dengan resistansi listrik nol telah menjadi target utama pencarian selama lebih dari 110 tahun
  • Sebagai contoh pembanding, disebutkan superkonduktor cuprate di atas 40K pada 1986, hidrida H2S dengan Tc≈203K pada 155GPa pada 2015, dan hidrida lutetium terdoping nitrogen dengan Tc 294K pada 10kbar pada 2023
  • Teori BCS diperkenalkan pada 1957, dan teori BR-BCS yang membahas Tc di atas suhu kamar dijelaskan sebagai temuan pada 2021
  • Para penulis memandang bahwa mengamati munculnya fase logam melalui transisi isolator-logam pada suhu lebih tinggi dari suhu kamar adalah kunci penemuan superkonduktor suhu kamar
  • Cakupan preprint ini meliputi metode sintesis superkonduktor lead apatite terdoping Cu, eksperimen levitasi, karakteristik resistansi 0, mekanisme IMT yang terjadi tanpa transisi fase struktural, diagram fase, dan mekanisme superkonduktivitas suhu kamar berbasis BR-BCS

Prosedur sintesis berbasis reaksi fase padat

  • Pembuatan sampel dilakukan dengan metode reaksi fase padat menggunakan PbO, PbSO4, Cu, P sebagai bahan baku
  • Sintesis terdiri dari tiga tahap
    • Tahap 1: serbuk PbO dan PbSO4 dicampur masing-masing 50%, dimasukkan ke dalam krus keramik, lalu dipanaskan di udara pada 725°C selama 24 jam untuk memperoleh Lanarkite Pb2(SO4)O
    • Tahap 2: serbuk Cu dan P dicampur sesuai rasio komponen, kemudian disegel dalam tabung kuarsa vakum 10^-3 torr dan dipanaskan pada 550°C selama 48 jam untuk membuat kristal Cu3P
    • Tahap 3: kristal Lanarkite dan Cu3P digiling menjadi serbuk, lalu disegel dalam tabung kuarsa vakum 10^-3 torr dan dipanaskan pada 925°C selama 5~20 jam
  • Reaksi akhirnya membentuk Pb10-xCux(PO4)6O, dan dijelaskan bahwa unsur sulfur yang semula ada di PbSO4 menguap selama reaksi

Struktur kristal dan penyusutan volume

  • Serbuk yang dihasilkan dianalisis kristalinitas dan strukturnya melalui pengukuran X-ray diffraction(XRD) dan fitting data
  • Sampel 1 ditafsirkan sebagai material polikristalin karena menunjukkan beberapa puncak XRD
  • Pola XRD secara umum cocok dengan modified-lead apatite, tetapi beberapa puncak bergeser ke sudut yang lebih besar dan juga muncul puncak baru
    • Pergeseran puncak ini ditafsirkan penulis sebagai bukti perubahan struktur kisi dan penurunan konstanta kisi
  • Sampel 1 memiliki struktur heksagonal P63/m, 176, dengan konstanta kisi a=9.843Å, c=7.428Å
    • Sebagai pembanding, konstanta kisi lead apatite adalah a=9.865Å, c=7.431Å
    • Dengan substitusi Pb(M1) oleh Cu(M2), volume sampel 1 dinyatakan menyusut 0.48%
  • Pb10(PO4)6O dijelaskan sebagai isolator, tetapi LA terdoping Cu yaitu Pb10-xCux(PO4)6O dijelaskan sebagai superkonduktor pada suhu kamar dan sebagai logam di atas Tc

Efek Meissner, levitasi, dan pengukuran resistansi

  • Suseptibilitas diamagnetik ZFC/FC pada sampel 2 dan sampel 3 diukur dari -73.15°C(200K) hingga 126.85°C(400K)
    • Sampel 2 adalah spesimen yang diperoleh dari wadah kuarsa dengan kondisi doping rendah untuk lead apatite
    • Sampel 3 adalah spesimen yang dibuat dari bahan baku dengan kemurnian lebih tinggi
  • Rasio suseptibilitas dibanding nilai diamagnetik grafit pada 20°C masing-masing sekitar 5450 dan 22.7
    • Menurut penulis, rasio besar ini sulit dijelaskan selain oleh keberadaan fase superkonduktor
  • Sampel 4 adalah spesimen hasil perlakuan panas dari sampel 2, dan dilaporkan menunjukkan fenomena levitasi tidak sempurna pada suhu kamar dan tekanan atmosfer
  • Resistivitas sampel 2 diukur dengan metode 4-probe pada kondisi 30mA, dan muncul lompatan resistansi di sekitar Tc=104.8°C(377.95K)
    • Di atas Tc muncul karakteristik linear logam yang berasal dari IMT
    • Di bawah Tc, pada wilayah sekitar di bawah 60°C, muncul rentang yang dapat dianggap sebagai resistansi 0 dengan sinyal mirip noise
    • Pada wilayah sekitar 60°C~90°C, resistansi meningkat secara monoton seiring naiknya suhu, yang ditafsirkan mengindikasikan runtuhnya celah energi superkonduktor
    • Pada wilayah sekitar 90°C~Tc, perubahan resistansi tidak jelas, tetapi dijelaskan bahwa dσ/dT berfluktuasi pada tahap akhir keruntuhan celah energi
  • Rentang resistansi 0 mencapai sekitar 88%(333K/378K) dari Tc dalam satuan Kelvin, dan dibandingkan sekitar 3 kali lebih besar daripada sekitar 30% pada superkonduktor suhu rendah pada umumnya
  • Para penulis menafsirkan keberadaan rentang resistansi 0 ini sebagai bukti superkonduktor s-wave, berbeda dari pairing symmetry dx2-y2 yang memiliki node
  • Kurva I-V sampel 1 menunjukkan karakteristik linear logam di atas Tc, dan disajikan bahwa arus Tc menurun seiring kenaikan suhu
  • Pada kurva I-V yang dianalisis dengan sumbu y logaritmik pada 25°C, diamati rentang-rentang di mana celah energi superkonduktor pecah akibat Joule heating dan resistansi meningkat ketika melewati nilai ambang arus tertentu

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2023-08-02
Pendapat di Hacker News
  • https://www.bilibili.com/video/BV14p4y1V7kS/
    Dalam pembaruan terbaru, dikatakan bahwa diamagnetisme telah terkonfirmasi pada sampel replikasi LK-99 yang sangat kecil. Penulis mengunggah bahwa, di bawah bimbingan Profesor Haixin Chang dari Huazhong University of Science and Technology, peneliti pascadoktoral Hao Wu dan mahasiswa doktoral Li Yang untuk pertama kalinya memverifikasi kristal LK-99 yang melayang secara magnetik pada suhu ruang dengan sudut levitasi lebih besar daripada sampel Sukbae Lee, dan diharapkan dapat mewujudkan potensi levitasi magnetik superkonduktor nonkontak pada suhu ruang
    Dalam pembaruan tambahan, video kedua disebut menunjukkan bahwa ini bukan paramagnetisme
    https://www.bilibili.com/video/BV13k4y1G7i1/
    • Dilihat dari kualitas videonya saja, LK-99 kali ini mungkin bisa jadi operasi umpan kutu buku terbaik dekade ini
    • https://targum.video/v/2023/8/1/2534a4408ccce9c13a811e94f16d1543/
      Ini terjemahan Targum. Dari komentar dan videonya, sepertinya mereka mengklaim partikel berukuran mikron melayang, tetapi saya tidak begitu tahu apakah itu palsu
    • Puluhan komentar beterbangan begitu saja di atas video, jadi saya tidak paham apa yang bisa dilihat dari situ
    • Akan bagus kalau ada yang melihat dan membagikan pramakalah dari grup ini
  • Pramakalah dari Griffin di Livermore Labs menyajikan penjelasan teoretis tentang superkonduktivitas LK-99, dan juga menjelaskan mengapa laboratorium-laboratorium kesulitan mensintesisnya
    Intinya, dalam struktur kristal ada dua posisi Pb yang dapat digantikan oleh Cu; posisi berenergi rendah tidak menghasilkan apa-apa, sedangkan posisi berenergi tinggi menciptakan superkonduktivitas
    https://arxiv.org/pdf/2307.16892.pdf
    Terakhir, perhitungan yang disajikan di sini mengusulkan bahwa ketika Cu tersubstitusi pada posisi Pb(1) yang tepat, muncul manifold d yang sangat datar dan terisolasi, ciri utama superkonduktivitas suhu tinggi, serta kemungkinan magnetisme, muatan, dan fonon yang berfluktuasi. Sebaliknya, ketika tersubstitusi pada posisi Pb(2) lain, sifat tersebut tidak terlihat meskipun itu posisi berenergi lebih rendah; ini mengisyaratkan adanya tantangan sintesis bahwa Cu harus masuk ke posisi yang tepat untuk memperoleh sampel superkonduktor bulk
    • Sebagai orang yang benar-benar awam, saya penasaran: apakah sifat superkonduktor itu semua atau tidak sama sekali?
      Kalau sintesis materialnya keliru, apakah kita seharusnya berharap muncul superkonduktivitas “sedikit”, misalnya resistansi yang sangat rendah tetapi bukan nol, ataukah harus tepat persis baru menjadi superkonduktor dan selain itu memiliki resistansi biasa? Selain itu, dalam fisika, nilai yang nol tampaknya hampir mustahil dalam praktiknya; apakah superkonduktivitas benar-benar tepat 0,0000…, atau hanya sangat mendekati 0 sehingga berperilaku seperti resistansi nol tetapi sebenarnya masih punya sedikit resistansi?
    • Dari sudut pandang sintesis, saya penasaran apa artinya ini. Apakah harus mencoba sangat banyak sampai kebetulan berhasil, atau ada cara untuk mendorong substitusi posisi itu?
  • Saya doktor ilmu material dan pernah menangani superkonduktor; ada dua hal yang sering disalahpahami
    Pertama, membuat dan mengukur superkonduktor bisa dilakukan mahasiswa S1, tetapi untuk menjelaskannya dibutuhkan orang setingkat peraih Nobel. Kedua, secara teori jika mekanismenya dipahami maka bisa diperbaiki, tetapi dalam ilmu material hampir selalu coba-coba saja sudah bisa mencapai hasil yang baik. Kesimpulannya, efeknya mungkin nyata, tetapi penjelasannya kemungkinan tidak
    • Ini contoh lain dari pemikiran ala Taleb bahwa eksperimen datang lebih dulu dan teori belakangan. Universitas berpura-pura sebaliknya, tetapi kecuali pengecualian seperti Einstein, biasanya memang begitu
    • Bahkan kalau diasumsikan ini bukan superkonduktivitas, saya penasaran apakah besarnya diamagnetisme itu sendiri tergolong baru atau menarik, walau tidak sampai mengubah dunia
    • Saya juga doktor kimia material dan sepenuhnya setuju. Saya cukup mengikuti makalah-makalah superkonduktor, dan ini satu-satunya klaim suhu ruang yang membuat saya berkata kepada teman-teman, “ini mungkin sungguhan”
      Melihat peralatan resonansi paramagnetik elektron dipakai seperti detektor logam pantai itu sangat lucu sampai-sampai justru terasa tidak mungkin bukan sungguhan
    • Saya pernah membaca bahwa pengembangan paduan di sisi preburner oksidator mesin SpaceX Raptor, yakni yang memecahkan hambatan utama pembakaran full-flow, juga bukan momen “aha”, melainkan pengulangan coba-coba. Ilmu material benar-benar tampak keras
    • Kalimat pertama ambigu. Dengan ungkapan sekarang, apakah maksudnya sesuatu harus dibuat lebih dulu agar bisa dijelaskan, atau itu salah ketik dan maksudnya “dan seorang peraih Nobel menjelaskannya”?
  • Pergerakan seputar LK-99 memang menarik, tetapi sayang para pedagang hype di Twitter sudah membajak narasinya. Awalnya AI, sekarang sampai superkonduktivitas; rasanya semua rasa ada
    Perlu diingat bahwa ilmuwan juga manusia, dan bisa saja menumpang klaim yang sedang tren untuk membuat namanya dikenal. Saya bukan ahli, tetapi video-video di sini sama sekali tidak terlalu meyakinkan, dan makalah yang mensimulasikan LK-99 pun pada akhirnya hanya simulasi; dengan mengutak-atik parameter, hampir hasil apa pun bisa dibuat muncul
    • Elon Musk mungkin sekarang merasa jauh lebih baik karena sudah memastikan Twitter masih relevan
  • Untuk menjawab pertanyaan “apa artinya kalau ini benar”, ini adalah teknologi fondasional yang akan melahirkan teknologi dan kemajuan lain yang belum bisa kita prediksi
    Jika efisiensi, daya, dan keandalan komputer kuantum saat ini bisa ditingkatkan satu orde magnitudo saja, itu sendiri sudah dapat mendorong penemuan teknologi di bidang lain dan menciptakan lingkaran kemajuan yang memperkuat diri. Ini bukan hanya soal kereta atau chip; intinya adalah potensi pemecahan masalah yang dapat disediakan material ini dengan memperbaiki teknologi-teknologi yang sulit dibuat dan dipelihara. Misalnya, bagaimana jika kita menemukan bahwa komunikasi telepati melalui lempeng prefrontal membutuhkan superkonduktor suhu ruang berbentuk keramik? Itu fiksi ilmiah, tetapi jika mempertimbangkan mesin pemecah masalah yang jauh melampaui kemampuan otak manusia mengenali masalah, kita benar-benar tidak tahu apa yang akan muncul
  • Hal yang saya tulis di thread lain juga relevan di sini. Makalah superkonduktor pertama tampaknya dipublikasikan oleh peneliti yang bertindak sepihak tanpa persetujuan dua penulis lain maupun grup LK-99, dan karena itu grup LK-99 tampaknya buru-buru mengeluarkan makalah resmi dengan mengorbankan kualitas

Grup LK-99 merilis v2 pada hari Sabtu seminggu kemudian, dan kemungkinan akan terus memperbaruinya. Jika dilihat dalam konteks publikasi dini, banyak keanehan dalam kedua makalah itu jadi dapat dijelaskan. Makalah pertama berjudul “The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”, dengan tiga penulis Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, dan Young-Wan Kwon, serta memiliki timestamp Sabtu, 22 Juli 2023 07:51:19 UTC [1]. Makalah kedua berjudul “Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism”, dengan enam penulis Sukbae Lee, Jihoon Kim, Hyun-Tak Kim, Sungyeon Im, SooMin An, dan Keun Ho Auh; diunggah 2 jam 20 menit setelah makalah pertama, yaitu Sabtu, 22 Juli 2023 10:11:28 UTC, dan diperbarui pada Sabtu, 29 Juli 01:53:47 UTC
Pada kedua makalah, penulis pertama adalah Sukbae Lee dan penulis kedua Jihoon Kim, dengan afiliasi “Quantum Energy Research center, Inc.” di Seoul. Pada makalah yang diunggah lebih dulu, Young-Wan Kwon menjadi penulis ketiga, tetapi ia tidak ada di makalah kedua, sementara empat penulis dari beberapa afiliasi ditambahkan. Makalah kedua tampaknya ditulis dengan LaTeX, sedangkan makalah pertama tampaknya ditulis dengan Word. Judul dan abstrak makalah pertama secara eksplisit mengklaim bahwa LK-99 adalah superkonduktor suhu ruang, tetapi judul dan abstrak makalah kedua tidak menyatakannya secara eksplisit. Meski begitu, dari istilah yang dipakai ada nuansa bahwa LK-99 dipandang sebagai superkonduktor
Tuduhan dalam [3] adalah bahwa Young-Wan Kwon menerbitkan makalah pertama tanpa persetujuan anggota tim LK-99 lainnya, memasukkan dirinya sebagai penulis ketiga, dan menghapus empat penulis lainnya. Penjelasannya, setelah itu anggota tim LK-99 yang tersisa buru-buru memasukkan data yang mereka miliki ke makalah kedua dan mempublikasikannya 2 jam kemudian [4]. Ini menjelaskan mengapa ada dua makalah dari grup yang sama pada hari yang sama, mengapa daftar penulisnya berbeda, dan mengapa hanya makalah kedua, bukan makalah pertama, yang diperbarui. Saya bukan pakar bidang ini dan hanya membaca masing-masing makalah sekali, tetapi saya rasa cukup banyak kesalahan dan bagian yang berantakan dalam makalah itu juga bisa dijelaskan oleh konteks ini
Karena itu saya menjadi optimistis secara hati-hati bahwa penemuan ini mungkin benar [5]. Per Senin malam, makalah-makalah di arXiv cocok dengan gambaran sebuah kelompok riset yang berhasil membuat dan mengidentifikasi superkonduktor suhu ruang melalui proses manufaktur yang sulit, tetapi dipaksa untuk mempublikasikannya lebih awal. Buktinya masih jauh dari cukup untuk menyimpulkan bahwa LK-99 adalah superkonduktor suhu ruang. Namun satu kegagalan replikasi juga tidak membuktikan bahwa LK-99 bukan superkonduktor. Jika proses manufakturnya sulit, wajar saja jika ada puluhan reproduksi yang gagal dan beberapa reproduksi yang berhasil
Pembaruan per Senin malam waktu AS: dua makalah tambahan tentang klaim LK-99 telah muncul, sehingga totalnya menjadi empat. Makalah ketiga adalah upaya yang gagal untuk mereplikasi secara eksperimental hasil grup LK-99; judulnya “Semiconducting transport in Pb10-xCux(PO4)6O sintered from Pb2SO5 and Cu3P”, dengan 9 penulis yang semuanya berasal dari Department of Materials Science, Beihang University di Beijing, dan timestamp-nya Senin, 31 Juli 16:13:05 UTC [6]. Makalah keempat adalah simulasi LK-99, yang mengamati kemiripan antara LK-99 dan material superkonduktor suhu tinggi lainnya. Judulnya “Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite”, penulis tunggalnya berasal dari Materials Sciences di Lawrence Berkeley National Lab, California, dan dipublikasikan pada Senin, 31 Juli 2023 17:58:17 UTC [7]
[1] https://arxiv.org/abs/2307.12008
[2] https://arxiv.org/abs/2307.12037
[3] Komentar ini awalnya ditulis sebagai balasan untuk tulisan berikut: https://news.ycombinator.com/item?id=36952499
[4] Namun, secara publik tampaknya tidak diketahui apakah semua penulis juga menyetujui publikasi makalah kedua. Bisa saja sebagian grup menerbitkannya dengan tergesa-gesa, dan kemungkinan seorang penulis mengunggahnya secara independen juga tampak sama mungkinnya
[5] “Optimistis secara hati-hati” sebenarnya berarti “terlalu bersemangat dan cemas sampai membandingkan timestamp arXiv hingga pukul 3 pagi”
[6] arXiv link: https://arxiv.org/abs/2307.16802
HN link": https://news.ycombinator.com/item?id=36951140
[7] arXiv: https://arxiv.org/abs/2307.16892
HN: https://news.ycombinator.com/item?id=36951815

  • Menurut wawancara terbaru, Kwon sudah meninggalkan perusahaan awal tahun ini. Selain itu, jika melihat komunikasi pribadi [1] yang diduga dengan Auh, Kwon tampaknya sudah ditawari posisi penulis dalam makalah bersama dengan 7 penulis, tetapi belum menjawab sampai submission arXiv pertama dipublikasikan
    Saya tidak tahu apa sebenarnya yang diinginkan Kwon dari keributan ini, tetapi tampak jelas bahwa sudah ada jarak besar antara Kwon dan para penulis lainnya, dan “kebocoran” kali ini memunculkan jarak itu ke permukaan bersama LK-99
    [1] Sudah dihapus, tetapi screenshot-nya ada di tempat lain, dan penjelasannya sendiri masih ada di sini: https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view/?id=thesingularity&no=178098
  • Ada juga yang mengatakan bahwa karena Hadiah Nobel hanya bisa diberikan kepada tiga orang, mungkin ada kalkulasi politik di sini
    Jika ini berujung pada Hadiah Nobel, semoga sportivitas juga dipertimbangkan
  • Saya setuju bahwa sudah adanya pertengkaran soal kompensasi adalah sinyal kuat bahwa mungkin ada sesuatu yang lebih dalam penemuan ini. Namun sayang sekali, karena jika ini benar-benar bekerja, semestinya cukup ketenaran, dan uang, akan mengalir ke semua pihak yang terlibat

Jaringan listrik tanpa rugi di seluruh dunia, kereta cepat, pembangkit listrik fusi, dan mobil terbang terdengar keren. Tentu saja dengan asumsi materinya memang nyata dan suatu hari bisa diproduksi massal. Sampai saat itu, saya akan tetap skeptis

  • Saya tidak menyangka “Renegade Researcher” benar-benar bisa menjadi ungkapan yang valid

  • Toh ini hanya preprint, jadi saya tidak yakin apakah itu sepenting itu
    Tidak ada peer review, dan untuk klaim penemuan, bukankah bukti laboratorium jauh lebih penting daripada preprint?

  • Saya penasaran dengan implikasi umum dari superkonduktor suhu ruang. Yang saya tahu biasanya dibutuhkan suhu sangat rendah, tetapi saya ingin tahu apa makna praktisnya sebenarnya

    • Salah satu alasan kita belum bisa membuat reaktor fusi yang praktis adalah karena dibutuhkan elektromagnet yang sangat kuat
      Untuk itu, arus listrik yang sangat besar harus dialirkan melalui rangkaian melingkar besar, tetapi jika dilakukan tanpa superkonduktor, panasnya akan terlalu besar hingga semuanya meleleh. Ada upaya untuk membuatnya dengan superkonduktor yang ada, tetapi material itu membutuhkan suhu kriogenik atau tekanan sangat tinggi. Material kali ini mungkin saja merupakan superkonduktor yang murah dan ada pada suhu serta tekanan normal. Mungkin ada cacat yang membuatnya belum bisa langsung dipakai di reaktor fusi, tetapi ia bisa memberi tahu kita cara membuat superkonduktor yang lebih baik
    • Chip yang lebih dingin menjadi mungkin. Chip memanas karena resistansi, dan superkonduktor menurut definisinya memiliki resistansi 0. Mungkin inilah aplikasi yang dimaksud perusahaan ini
      Kutipan berikut dari paten cukup sugestif jika Anda memahami manufaktur semikonduktor. “In addition, various energy sources used for deposition are not limited to chemical vapor deposition (CVD) using heat, but atomic layer deposition (ALD), sputtering, and thermal evaporation, e-beam evaporation, molecular beam epitaxy (MBE), pulsed laser deposition (PLD), etc. are also included without limitation as long as the raw material can be deposited.”
      Metode-metode yang disebutkan adalah cara yang digunakan dalam manufaktur semikonduktor untuk memasukkan material ke wafer. Materi promosi perusahaan yang menyebut resistansi “1/10^4 lebih rendah daripada tembaga” juga penting. Sebab tembaga saat ini dipakai sebagai konduktor dalam chip. Dulu yang dipakai adalah aluminium, dan itu sendiri cerita yang menarik: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_interconnects
      https://patents.google.com/patent/WO2023027537/en
    • Semua hal yang menggunakan listrik tidak lagi membuangnya sebagai panas, sehingga akan memakai lebih sedikit listrik
      Secara teori, komputer absurd yang bisa dialiri 1000GW tanpa memanas, mobil terbang, dan kabel listrik tanpa rugi saat transmisi menjadi mungkin. Karena itu, gagasan bahwa ini mungkin pada kondisi normal terasa tidak masuk akal. Saya bisa memahami jika materinya dibuat hampir sedingin mungkin agar tidak menghambat arus, atau dikompresi hingga tidak bisa bergerak sehingga berada dalam keadaan aneh, tetapi jika hanya diletakkan di ruangan biasa, materinya harus benar-benar gila
    • Thread ini membahas sebagian di antaranya: https://twitter.com/Andercot/status/1685088625187495936

  • Saya tidak terlalu paham fisika, tetapi penasaran apakah ada alasan khusus menginginkan superkonduktivitas. Bukankah konduktor murah dan sangat bagus sudah cukup? Dan kalaupun LK-99 adalah superkonduktor, bukankah itu tidak berarti berguna untuk komputasi?
    Pasti ada material yang konduktivitasnya lebih baik daripada silikon, tetapi mungkin tidak bisa dipakai dalam chip karena sifat mekanis atau karakteristik fisik lainnya

    • Nilai silikon bukan karena ia konduktor yang baik. Bahkan dalam keadaan alami, ia lebih dekat ke isolator. Namun jika dicampur material yang tepat, ia menjadi semikonduktor yang sangat baik, sehingga bisa membuat arus mengalir dengan mudah atau menahannya secara efektif, menjadikannya fondasi yang bagus untuk transistor
      Masalahnya di sini adalah kabel umum di antara transistor, biasanya kawat tembaga, menimbun panas setiap kali arus mengalir. Ini membatasi seberapa rapat kabel bisa dimasukkan ke dalam chip. Dengan superkonduktor, bukan hanya prosesor yang jauh lebih kecil dan cepat yang mungkin, tetapi juga banyak desain yang tidak membutuhkan pendinginan. Bayangkan chip rakus daya seperti RTX 4090 menjalankan LLM terbaru secara lokal di ponsel. Hal seperti inilah yang dipertaruhkan, dan itulah juga mengapa semua orang ingin menjadi penulis makalah aslinya
    • Saat ini dibutuhkan pendinginan yang sangat mahal, tetapi dengan superkonduktor ada beberapa hal yang berubah secara praktis
      MRI bisa menjadi jauh lebih murah, kecil, dan umum jika ada superkonduktor suhu ruang. Kereta maglev dapat “mengambangkan” benda dengan efek Meissner, yaitu ketika superkonduktor menolak medan magnet, sehingga gesekannya kecil dan efisiensi energinya sangat tinggi. Komputasi kuantum pada sebagian besar desain membutuhkan superkonduktor yang didinginkan, dan superkonduktor suhu ruang pada dasarnya diperlukan untuk komputer kuantum portabel atau chip kuantum yang dipasang berdampingan dengan komputer konvensional. Jika mengingat skala baterai modern yang memungkinkan segala hal dari mobil listrik hingga smartphone, skala inovasi teknologi yang dibangun di atas ini bisa saja sebesar itu
    • Superkonduktor suhu ruang yang pertama kali diamati kemungkinan kecil langsung praktis. LK-99 mengandung timbal, bahan yang justru ingin dihilangkan dari elektronik konsumen
      Yang penting adalah investasi dan perhatian yang akan mengikuti setelah penemuan material semacam itu terverifikasi. Ledakan riset besar hampir pasti akan menghasilkan material kandidat yang lebih baik. Tujuan akhir idealnya adalah material yang bisa dipakai seperti pita superkonduktor yang sudah ada, tetapi bekerja tanpa pendinginan dan sebisa mungkin tidak beracun
    • Bagaimanapun, impuritas akan selalu ada, jadi secara praktis bisa dibilang tidak ada perbedaan sama sekali antara resistansi 0 dan resistansi sangat rendah. Quantum Energy Research Centre sendiri sebenarnya menjelaskannya bukan sebagai resistansi 0, melainkan “lebih rendah dari 1/10^4 tembaga”, yang merupakan ungkapan yang cukup praktis
      Melihat perusahaan ini secara khusus mengembangkan film tipis dengan metode deposisi, sepertinya aman untuk menganggap komputasi sebagai aplikasi yang mereka maksud. Untuk detailnya, lihat komentar-komentar lain
    • Komputer tidak hanya berisi wafer silikon. Coba mulai dari kabel di atas board; saat ini terbuat dari tembaga. Lalu bagaimana jika kabel-kabel itu bisa menghantarkan dengan resistansi 0?

  • Saya tidak tahu apakah wajar kualitas gambar dan grafiknya seburuk ini. Kalau itu alat ukur, rasanya setidaknya bisa mengekspor CSV, sehingga mereka bisa membuat grafik yang dihasilkan secara eksternal dengan benar, bukan gambar seperti screenshot pecah-pecah

  • Saya sama sekali tidak paham superkonduktor dan ilmu material; bisakah seseorang merangkum perbedaan antara makalah asli dan makalah kali ini? Jangan jawaban ChatGPT

  • Menurut saya lifthrasiir benar dalam hal ini: https://news.ycombinator.com/item?id=36953052