LK-99はブラックスワンなのだろうか？この物質が常温常圧超伝導体であるかどうかを検証する世界的な競争は今も続いている。当初の報道ラッシュの後も、12を超える研究チームが猛スピードで、銅・鉛・アパタイト化合物に関する韓国の当初の主張を検証しようと取り組んでいる。
Wikipediaのリアルタイムライブトラッカーによると、現在、合計16の別々のチームがこの複製に取り組んでいます。少なくとも私たちが知っているのは16チームです。LK-99がロシアのキッチンシンクで既に合成されたという主張を考えると、世界中でLK-99の解読を目指す多くの取り組みが進行中であることは間違いありません。政府機関から企業、そして個人に至るまで、競争はまさに始まっています。
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結果はまちまちで、科学界は超伝導方程式の両側面を検証するのに苦労している。昨日、Tom's Hardwareは、中国南京の東南大学物理学部の中国チームが電気抵抗ゼロを測定したと報じた。しかし、世界中の研究チームは超伝導方程式の両側面、つまり電気抵抗ゼロとマイスナー効果による磁気浮上の両方を検証できずにいる。これは画期的な成果なのか、それとも単なる科学的誤りなのか？LK-99の良い点、悪い点、そして現状の研究動向など、知っておくべきことをすべて紹介する。
LK-99超伝導体のこれまでの状況
LK-99が超伝導の決定版であるかどうかについては、現時点ではコンセンサスが得られていません。再現に向けた取り組みが進行中で、この問題に取り組んでいる研究機関も集まっています。Wikipediaのライブトラッカーによると、現在、10のチームが実際の物理実験を行い、6つのチームが理論研究を行っていることが確認されています。
韓国超伝導低温学会（KSSC）は、元の実験を科学的に評価することを目的とした検証委員会を設置しました。議事録の機械学習翻訳（Alex Kaplan氏がTwitterで共有）によると、KSSCの初期評価は、利用可能な研究（最初の論文と「公式」な2番目の論文の両方）、そしてLK-99に関する公開データは、LK-99が室温超伝導体と呼べるという主張を裏付けていないというものです。
これらの最初の結論を受けて、量子エネルギー研究所は委員会にサンプルを提供し、LK-99が実際に室温超伝導体であることを検証すると表明しました。超伝導体に関する発表の歴史において、不正行為の疑いが多発していることを考えると、慎重になる価値はあります。
一方、昨日超伝導を再現したと主張した中国の研究者たちは、論文をプレプリントリポジトリであるArxivに掲載した。同リポジトリのサーバーは普段より少し負荷がかかっているはずだ。研究者たちはそこで、固体合成法を用いてLK-99 (Pb10−xCux[PO4)6O)の多結晶サンプルを作製した方法についてより詳細に述べている。また、高温超伝導を検証したが、韓国の元の実験で検証された110ケルビン（-163℃）よりもわずかに劣るものの、100ケルビン（-173℃）以上で実証した。
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彼らが結論を説明する際に用いた言葉は示唆に富んでいる。「LK-99は高温超伝導体の探索における有力な候補である」。もしそれが事実だとすれば、LK-99は、彼らが検証したように（合成プロセスの記録が不十分で、極端な変動性を示したことを忘れてはならない）、実際には室温超伝導体ではないようだ。
瀋陽国家材料科学研究所の、頼俊文博士らが率いる中国の別の研究チームも、8月1日に極めて類似した結果を発表しました。室温での確認は、これまでのところいかなる再現実験でも成功していないようです。
LK-99 が比較的扱いやすい（非常に低いとしても）温度で超伝導を示すというのは事実のようですが、疑問はまだたくさん残っています。
次は何？
実験と科学的な作業は、誰かが（当時ノーベル賞を受賞した）韓国チームの当初の成果を検証するか、部分的に検証するか、あるいは主張が反証されて大敗するまで続くでしょう。超伝導研究の分野に携わる全員が今、LK-99に細心の注意を払っていることは間違いありません。たとえ失敗に終わったとしても、それも科学的なプロセスの一部なのです。
しかし、一般的に、LK-99プロセスには3つの異なる方向性があるように思われます。1つは、真の常温ゼロ抵抗超伝導体が発見されたことです。もしこれが真実なら、この物質が実際に人類の生活に革命をもたらすまでには、その理解を深めるには何年もの研究が必要になるでしょう。2つの主要材料であるラナーカイト（Pb₂SO₅）とリン化銅（Cu₃P）が比較的安価で豊富に存在することを考えると、たとえ合成収率が大幅に向上しなくても、超伝導体として何らかの用途が生まれる可能性は高いでしょう。そして、合成プロセスは（少なくとも、この未熟な段階では）比較的単純です。
LK-99の薄片がこれほど多くなくても、センサー業界に革命を起こし、医療、マイクロエレクトロニクス、サイバネティクス、そして脳コンピューターインターフェース（BCI）設計のあらゆる分野に可能性を開くでしょう。このシナリオでは、十分な収量と、ここで起こっている量子化学のより深い理解があれば、LK-99が人類の生活に革命をもたらすことはほぼ間違いないでしょう。
もう一つの解釈は、LK-99は超伝導体ではあるが、超伝導体そのものではない、というものです。仮に、110ケルビン付近で超伝導が報告されていることから、高温超伝導体であることが確認されたと仮定しましょう。それでもなお、これは驚くべき勝利です。110ケルビン（-163℃）という温度は、LK-99の超伝導の有用性を、はるかに高価で扱いにくい液体ヘリウム（He）ではなく、液体窒素（LN2）を必要とするレベルまで下げます。
これだけでも、部屋規模の超伝導が実現可能になります。これは、MRI装置やその他の中規模用途に超伝導体を導入するのに十分な量です。人類は、超伝導体であることが初めて発見されたYBCOでさえそうであったように、この物質にも様々な用途を見出すでしょう。YBCOの最大の課題は、約93K（-180℃）でしか超伝導状態にならないことです。また、精製が非常に難しい（収率が極めて低い）物質でもありますが、私たちはすでにその用途の可能性の一部に絞り込んでいます。そして、用途の拡大、つまり反復的な改良こそが、YBCOの真髄なのです。
もう一つの展開は、1989年の常温核融合で起こったことと似ているかもしれません。当時、実験の失敗が誤った結果をもたらし、科学界は結果を再現しようと奔走する狂乱の追跡劇に突入しました。この時も、この発見の直後に何度か暫定的あるいは部分的な再現発表が行われました。しかし、それらは時が経つにつれて次第に減少し、撤回され始めました。結局のところ、常温核融合とそれに関する騒動は、科学における失敗の瞬間に端を発しており、科学界は今やその点でほぼ合意に達しています。しかし、いくつかの類似点に注目してください…
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。
