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中山大學破解30年高溫超導體理論模型 登世界權威期刊

品觀點/記者 韓文明 2024.05.10 13:51

高溫超導體理論模型研究大突破,國立中山大學物理系助理教授鍾佳民與美、德等學術機構合組跨國研究團隊,以數值方法模擬計算高溫超導體理論模型,精準模擬預測實驗結果,成功使過去30年來,全球科學家無解的高溫超導體理論模型得到確定答案,獲登世界權威的Science「科學」期刊。

鍾佳民強調,超導體是電阻為零的導體,在極低溫下才會產生此種特性,而高溫超導體則是在相較傳統超導體溫度較高、約攝氏零下200度左右時可存在。高溫超導自1986年被發現以來,能否實現室溫下的超導一直是物理學家追求的目標。數十年來,科學家以各種方式計算高溫超導低能量態理論機制,卻因系統關聯性與量子擾動強烈、低溫時低能量態互相競爭等偏差而仍無法參透。

鍾佳民指出,研究團隊採用強關聯系統的數值方法,計算高溫超導模型的低溫態,突破以往限制,提出確切答案,並解釋其理論機制,使得在凝態物理界廣泛研究的重要難題上前進了關鍵的一大步。

鍾佳民進一步解釋,此模型建構研究的重要性在於,科學家終於有能力精確了解超導模型的低溫性質,得以進一步洞悉高溫超導的理論機制;理論模型計算得到的結果與實驗上的觀察相符,有助於後續高溫超導的應用。

跨國研究團隊成員還包括美國Flatiron Institute教授Shiwei Zhang、加利福尼亞大學爾灣分校教授Steven White及德國慕尼黑大學(Ludwig-Maximilians-Universität)教授Ulrich Schollwöck等人。此篇研究為鍾佳民在2017年發表論文登上科學期刊(Science)後,與相關研究者繼續深度合作再度榮獲刊登。

Science為世界頂尖權威期刊,其2022年學術期刊影響力為59.6。在跨學科科學類別中,按期刊影響因子(Journal Impact Factor),在73個期刊中排名第2;按期刊引用指標(Journal Citation Indicator),在134個期刊中排名第2。

↑圖說:鍾佳民與實驗室中分析計算的電腦。(圖片來源:中山大學提供)

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