最近，韓國科學家宣稱的室溫常壓超導成了全球最熱的話題之一。我基於自己的專業知識以及我看到的超導專家的解讀，寫了兩篇文章（韓國科學家聲稱實現室溫超導？可他們的做事方式就證明他們不靠譜）（韓國科學家的室溫超導反轉了？其實完全沒有），基本解釋清了這個問題。最基本的結論是，這些韓國科學家並沒有實現超導，他們錯把一個沒有超導的材料當成了超導。

這其中一個很強烈的證據，就是超導實驗專家、南京大學聞海虎教授在接受《科技日報》採訪時，指出了韓國科學家在各種實驗數據方面的錯漏，指出他們實際上沒有任何零電阻的證據。聞老師很明確地說，這是超導假象。

聞海虎教授在科技日報微博稱韓國團隊的超導是超導假象。

不過，最近有不少網友和媒體來問我說，聽說有研究組復現了韓國團隊的結果，請問是怎麼回事（世紀奇蹟！華科師徒全球首個複現韓國室溫超導磁懸浮，美國超導盤中暴漲150%）？有記者引用的說法是，中美俄都有研究組復現了韓國團隊的結果，中俄是實驗，美國是理論。這聽起來，室溫超導得到了很多支持？

看來這類問題具有一定的典型性，我就在這裡簡短地解讀一下。最基本的回答是，這種說法可能錯誤了理解“復現”這個詞。如果說，有人復現了這種材料有磁性質，那是可以成立的。如果說，有人復現了這種材料有室溫超導，那是完全不成立的。

我們可以打個比方，把材料各種性質的稀奇程度用下圍棋的水平來比喻。比如說，有抗磁性是初段（絕大多數材料都有抗磁性，例如水，有人能把青蛙加磁場懸浮起來《袁嵐峰對話諾獎得主安德烈·蓋姆（上）用膠帶撕出石墨烯，諾獎得主：我們的想像不該被限制》，就是因為水有抗磁性），有鐵磁性（例如鐵、鈷、鎳）是三段，有常規超導（40 K以下的超導，能用BCS理論解釋的，例如水銀、鈮三錫）是五段，有高溫超導（超過40 K，BCS理論不足以解釋，需要某種現在還不清楚的理論解釋的，例如1986年發現的銅氧化物超導和2008年發現的鐵基超導）是七段，那麼室溫超導可以算是九段（目前還沒實現，許多人在嘗試通過加壓強來實現這個目標），而室溫常壓超導可以算作十段（比高壓下的室溫超導還要難得多，目前完全沒有理論指導）。

1972年諾貝爾物理學獎

1987年諾貝爾物理學獎頒給兩位發現銅氧化物超導的科學家

用這樣的比喻，就可以說，韓國科學家宣稱自己的材料達到了十段，但聞海虎老師的分析是，目前看來它最多只有三段。這個材料肯定有某種磁性，究竟是抗磁性還是鐵磁性還需要更多實驗數據。那些所謂實驗復現，都是在這個層面，說它有磁性，但本來就沒人否認它有磁性啊？然而真正重要的是它宣稱自己達到了十段，但現在完全沒有證據證明它達到了五段，更不用說十段了。所以我感到很有趣，為什麼有這麼多人對著一個三段的實驗證據沸騰，他們把它錯誤地當成了十段。

而且還有一點值得強調的是：目前包括原始論文和“復現”結果，均未經過同行評議後發表在正規科學期刊。而同行評議是鑑別“段位”的第一步，未經同行評議的論文，只能當做網絡“發帖”而已。也就是說，目前還不能確認任何的段位。

在實驗方面，為什麼韓國科學家的證據不足以證明這種材料是超導，我前面兩篇文章已經解釋過兩次了（韓國科學家聲稱實現室溫超導？可他們的做事方式就證明他們不靠譜）（韓國科學家的室溫超導反轉了？其實完全沒有），在這裡不再贅述。在理論方面，就是記者問的，所謂美國勞倫斯伯克利國家實驗室提交了一篇論文（剛剛，常溫常壓超導首被證明理論可行：美頂尖實驗室論文出爐），使用美國能源部的計算能力進行模擬，為這種材料的超導性找到了理論基礎。這個問題可能值得好好解讀一下，因為我自己就是做理論的，相對比較了解公眾容易在什麼地方迷惑。

首先最基礎的，這篇文章壓根沒有“復現”這種材料具有超導，更不用說室溫超導。它說的是，計算顯示這種材料具有一些性質（平坦的能帶），根據經驗這些性質跟超導的關聯性比較高，所以這對超導是有利的。僅此而已。用前面下圍棋的比喻來說，就是我感覺你有可能達到五段，但這只是個可能，至於十段就更沒影子了。

然後，這篇文章並不能代表勞倫斯伯克利國家實驗室的官方態度，因為它只是這個實驗室的一位研究人員發了一篇預印本（不是正式論文）。比如說我做了一個計算，寫一篇文稿發到arXiv去，難道就能說我代表了中國科學技術大學的態度嗎？當然不能。

至於說用到美國能源部的算力，同樣是在外行聽起來好像是有權威機構背書，實際上不能說明任何問題，因為這只是租用人家的計算機時間而已。好比我在中國的超級計算機“神威太湖之光”上做個計算，就說神威太湖之光支持我的結果，這可以嗎？當然不可以，因為人家只是提供算力而已，算得對不對完全是使用者的事。

神威太湖之光。

最後，如果大家對計算化學理論感興趣，我可以稍微講一些專業的解讀。此文的標題叫做《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關孤立平坦能帶的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite），基本內容是說作者做了密度泛函理論（density functional theory）計算，發現這種材料在費米能級具有相關的孤立平坦能帶（correlated flat bands at the Fermi level），這是高溫超導材料的普遍信號（common signature）。

《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關孤立平坦能帶的起源》

學過計算化學的人會明白，能帶是一種平均場近似的語言（平均場的意思是，假定對於一個電子而言，其他電子的影響可以描述成一個平均的場，而跟這些電子的瞬間位置無關，這樣就可以把各個電子的運動分開考慮）。跟平均場相對的叫做強關聯（即多個電子的運動互相關聯，不能把它們分開），強關聯會給計算增加極大的困難。超導是一種強關聯現象，而強關聯現象目前沒有精確的計算方法。

因此，用這種計算是不能可靠地預測超導的。最多只能說在這種近似理論下得到這種結果，是有利於出現超導的，但是不是真的超導，沒法算出來。

而且學過超導理論的人還知道，BCS理論有個麥克米蘭極限（McMillan limit），意思是常壓下的超導轉變溫度不能超過40 K。超過40 K就是高溫超導了，而高溫超導的理論直到現在都不清楚。所以即使通過平均場計算預測某個材料可能有超導，也只能在超導轉變溫度低於40 K的時候做比較定量的預測。如果超過40 K，仍然是一頭霧水。

所以，這篇理論文章的結果即使是正確的，意義也很有限。它離解釋室溫常壓超導的距離，就好比說某人“有可能會下圍棋”和說此人“已經是世界第一高手”之間的距離。這根本不叫“復現”。

大家明白了嗎？