世界中の科学界は、人類文明に革命をもたらす可能性のある新たな超伝導体の主張を検証するため、昼夜を問わず研究を続けています。そして今、この物質が空中に浮遊する様子を映した、非常に説得力のある2本の動画が公開されました。華中科技大学の科学者たちは、LK-99の浮遊能力を室温で再現したと主張し、その動画を動画共有サイト「ビリビリ」に投稿しました。また、同じく中国の武漢大学の張強氏も、土曜日に新たな動画を投稿しました。
これは心強い兆候です。超伝導の特徴の一つであるマイスナー効果による磁性は、銅・鉛・アパタイト化合物でも再現可能な特性であるようです。この物質のゼロ電気抵抗特性とその発現機構を「これほど簡単に」確認（そして理解）できれば良いのですが。
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下の最初のビデオは華中科技大学の科学者が撮影したもので、見えにくいものの、LK-99と思われる小さな黒い物質が映っている。
2 つ目のビデオは、武漢理工大学冶金工学・材料学部のアシスタント エンジニア兼博士課程の学生である Zhang Chiang 氏が Billibilli にアップロードしたもので、超伝導体の浮遊における重要な特徴の 1 つである磁束ピンニングを示す LK-99 片とされるものを紹介している。
華中大学のビデオ
武漢大学のビデオ
フラックスピンニング
武漢大学のビデオでは、LK-99の薄片が強力な磁石の上に浮かんでいる様子が紹介されています。しかし、浮遊自体は超伝導体の確実な兆候ではありません。ほとんどの金属元素はそれ自体で反磁性を示します。超伝導体の浮遊を特徴づけるのは、磁束ピンニング、つまり（下側の磁石からの）既存の磁場が超伝導体と相互作用することで生じる、浮遊能力の発現です。
反磁性浮上と磁束ピン浮上を区別する方法は、「通常の」浮上では、浮遊物が重力を含む外部の力によって乱される可能性があることです。これにより、浮遊する岩は、磁場と外部の力（たとえば突風など）との間で絶えず変化する綱引きの上で滑ったり、バランスをとったり、ぐらついたりするため、静止していることができないように見えます。
一方、磁束ピンニングは、超伝導体自体の内部に磁力線を固定します。タイプII超伝導体（LK-99に見られるような）は内部に磁気渦を特徴としており、磁束ピンニングは、底部の磁石自身の磁場（実際には量子化されており、つまり、形のない雲ではなく、非常に細い作用線で離散的に構成されている）がこれらの磁気渦と相互作用し、ピンニング中心が形成されることで発生します。
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その言葉が示すように、これらの中心は力の相互作用を「固定」し、浮遊する超伝導体を所定の位置に固定します。武漢大学のビデオでは、LK-99の薄片が、単純なペンで外部から探るような力で突かれたにもかかわらず、磁石の上でほぼ固定されたままであることが確認できます。
LK-99検査の現状
明確な最新情報はこうです。研究者たちはLK-99の室温での浮遊を再現できたものの、発表されている室温でのLK-99の超伝導の再現にはまだ成功していません。そのためには、マイスナー効果の磁場とゼロの電気抵抗の両方が、同じサンプルから得られる必要があります。また、科学者たちは以前、LK-99が-163℃でゼロの電気抵抗を示すことを示していましたが、室温でこれらの特性を持つことはまだ証明されていません。
つまり、私たちに（依然として）残されているのは、失敗あるいは部分的に失敗した複製がいくつかあることと、LK-99に関する膨大な追加知識です。現在進行中の（公開されている）複製プロセスに関する最新情報を探している人にとって、Wikipediaのライブトラッカーは最適な場所の一つです。
再現の難しさと超伝導体を取り巻く曖昧な歴史（室温超伝導に関する同様の主張が何度も発表され、公表され、そして撤回されてきた）は、目に見える、揺れ動く巨大な危険信号となっている。だから、バラ色のメガネを外すのを忘れないように。LK-99は気まぐれな存在であり、その基盤には疑問符のような穴がいくつも埋まっている。
LK-99に関する理解が深まるにつれ、曖昧な道のりが少しずつ明らかになってきました。しかし残念ながら、この物質の特性自体が、その恩恵にも、また弊害にもなり得るようです。さらに、初期の科学者たちはこの物質の作製方法をきちんと記録していなかったため、科学者たちは不完全なレシピ本を使ってサンプルを寄せ集めるしかなかったという事実も忘れてはなりません。
以前ご紹介したように、LK-99は硫酸鉛と銅リン化合物を反応させて作られる化合物です。この化合物がLK-99になるには、材料を真空中で約24時間、高温で焼成する必要があります。これは、Twitter/Xの投稿や「LK-99を所有している」人々の動画を見ればわかるように、想像するよりもずっと簡単です（ロシアの土壌科学者と彼女のキッチンカウンターが、LK-99の初の自主合成を主張したという、永遠に記憶に残る出来事もあります）。
さらに素晴らしいことに、材料の調達コストもそれほど高くありません。材料はすべて比較的安価で豊富に存在します。しかし、LK-99の最大の問題は、その合成方法ではなく、製造プロセス自体で発生する化学反応と量子過程を制御できないことにあるようです。
結晶というのは、実に気まぐれなものです。そして、LK-99が超伝導体になるように見えるのは、鉛粒子が銅に置き換えられた数に関係しています。現状では、最終的な混合物において鉛を銅に置き換える量が多いほど、得られる化合物の純度が高くなるようです（つまり、マイスナー結晶による浮遊現象と電気伝導に対する抵抗ゼロの両方を示すことになります）。
しかし、それは解決策であると同時に問題でもあります。今のところ、研究者には合成プロセスが原子レベルで実際に何をもたらすのかを知る術がありません。つまり、あるLK-99バッチには、私たちが期待する超伝導特性を示すのに十分な超伝導元素が含まれていない可能性がある、というシナリオにたどり着いたのです。これは実際には化学式に表れています。Pb10-xCux(PO4)6Oの「x」の値は、10個の基本鉛原子のうち、どれだけが銅原子に置き換えられているかが不明確であることを意味します。しかし、この数値が大きいほど良いようです。
しかし、事態をさらに複雑にしているのは、鉛をできるだけ多くの銅原子で置換すれば良いという問題ではなく、結晶内の置換場所も重要だということです。LK-99の超伝導能力を解き放つのに、場所によってはより適しているところとそうでないところがあるようで、今のところ、合成プロセス中に何が起こるかを「選択」する方法はありません。
さらに悪いことに、同じLK-99バッチでも、体積全体にわたって鉛を銅原子に置換する比率が異なる場合があります。銅原子の比率が高いものもあれば、浮遊効果に優れ、目にも楽しい輝きをもたらすものもあります。一方、銅原子の比率が低いものもあり、その結果、ドアストッパーとして使う方が適した、ほとんど不活性な化合物になります。
そして、合成ステップのいずれかにおける最もランダムで一見重要でない差異でさえも、複製の試み自体に未知の変数を導入する可能性があることについては何も言及していない。特に研究者が、すでに十分に文書化されていないプロセスに従っている場合はそうだ。
複製の失敗回数は、もしこれがすべてうまくいけば、収量を向上させる新しい合成プロセスを設計できる段階に達するまで、おそらく増え続けるでしょう。しかし、これだけ多くの可動部品があるのに、私たちが未だに暗い部屋を歩いているのも不思議ではありません。
LK-99の物語は、この発見から得られた多くの教訓と科学データにもかかわらず、依然として失望に終わる可能性が高い。もしかしたら、一部の人が言っていたように（そして私たち自身もそう思っていたように）、この発見が常温核融合の道を辿ることになるかもしれない。たとえそうなったとしても、ここで得られた教訓はすべて私たちの未来に活かされるだろう。そして、その可能性はあまりにも大きいので、挑戦しないわけにはいかないだろう。
更新（8月5日）：武漢大学からの2番目のビデオの報道を追加しました。
Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。
