华南理工大学陈海东：室温超导技术将颠覆现有通信格局

华南理工大学陈海东：室温超导技术将颠覆现有通信格局 通信产业网|2023-08-07 10:41:33作者：胡媛来源：通信产业网

【通信产业网讯】（记者 胡媛）近日，韩国室温超导研究在网上引发了超高热度的讨论。资本市场陷入狂欢，热议第四次工业革命来了。室温超导技术会对通信有什么影响？

“韩国科学家团队在arXiv上提出的室温常压超导材料LK-99（改性铅磷灰石晶体结构），在世界范围内已有多个团队复现了该材料的抗磁等特性，但是尚未完全验证其为室温超导材料。”华南理工大学副研究员陈海东在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示，一方面，零电阻特性尚未测定出来；另一方面，超导的抗磁性只是辅助特性，部分材料也具备抗磁特性。因此，通过抗磁特性确定超导并不科学。

超导现象是指材料电阻变为零的现象，其主要特征是零电阻（或极小电阻值）和完全抗磁性（迈斯纳效应）。超导现象主要发生在低温（-269℃~-70℃）条件下。室温超导指的是在25℃的室温环境下实现超导特性，2020年10月《自然》杂志报道了美国罗切斯特大学实现了15℃温度下的超导，但是这种超导体需要在267GPa的条件下工作。因此，真正具有应用价值的“室温超导”是指“常压室温超导”。

陈海东认为，在通信领域，室温超导技术会带来颠覆性的技术革命，其主要表现为超导带来的无损耗或者低损耗特性，大大提升通信的信号质量和覆盖能力，从而降低运维成本，提升经济效益。

举例来说，通信系统为了实现抗干扰特性，一般在天线和放大器之间加入滤波器等器件，这种器件在3G和4G时代为了达到低损耗的特点，可以接受其大体积的问题。然而，5G时代，随着工作频率的进一步提升，对滤波器的尺寸提出了较高的要求，由此出现了因为损耗大而导致系统噪声大等突出问题，具有超导特性的器件，由于没有或者具有极低的损耗，有望对现有的通信系统的硬件构架产生直接影响，使其具有极大的灵活性。

其次，通信系统中由于导体以及介质损耗导致通信覆盖能力有限，特别是5G毫米波系统，同时进一步受到空间损耗的影响，传输距离大大降低，由超导材料构成的超导器件、超导传输线、超导天线等，可以大大降低系统的损耗，从而大大提升通信系统的覆盖范围和通信质量。

最后，由于超导技术带来的系统框架的革命和系统损耗的降低，直接带来了经济效益的提升，5G相控阵系统的能耗问题也将不复存在。

陈海东表示，室温超导如果能够实现，那么除了在通信领域，在电子电器集成、医疗核磁成像、超级计算（包括量子计算）、高速磁悬浮交通、新能源及储存、天文探测、地质勘探、国防建设等领域，都将产生深远影响。

“然而，室温超导的研究还在进一步进行中，现有的研究成果也有待进一步的验证确认。”陈海东指出，此外，现有基于金属氧化物结构的常压室温材料的实用性还有待于确认，其主要原因是烧结的金属氧化物就是一种陶瓷，难以对其进行折弯加工和冲压加工。

1000

责任编辑：胡媛