多年来，超导性一直吸引着科学家们，因为它提供了革新现有技术的潜力。材料只有在极低的温度下才会变成超导体——这意味着电子可以在其中无电阻地运动。目前，这种独特的零电阻超导性普遍存在于许多技术中，如磁共振成像(MRI)。然而，未来的技术将利用超导体中电子行为的完全同步——一种被称为相位的特性。目前世界上正在进行一场建造第一台量子计算机的竞赛，这台计算机将利用这些阶段进行计算。传统的超导体非常坚固，很难影响，挑战在于找到可以在设备中轻松操纵超导状态的新材料。天富注册链接

 

由Philip Moll领导的EPFL量子材料实验室(QMAT)一直在研究一组被称为重费米子材料的非传统超导体。作为EPFL、马克斯·普朗克固体化学物理研究所、洛斯阿拉莫斯国家实验室和康奈尔大学广泛国际合作的一部分，QMAT的科学家们对其中一种物质CeIrIn5有了惊人的发现。

 

CeIrIn5是一种在极低温度下超导的金属，仅比绝对零度高0.4摄氏度(大约-273摄氏度)。QMAT的科学家和康奈尔大学的Katja C. Nowack已经证明，这种材料可以在超导区域和正常金属状态区域共存的情况下产生。更妙的是，他们制作了一个模型，使研究人员能够设计复杂的导电模式，并通过改变温度，以高度可控的方式在材料内部分配导电模式。他们的研究刚刚发表在《科学》杂志上。

 

为了实现这一壮举，科学家们将CeIrIn5切成非常薄的一层，厚度只有千分之一毫米，并将其与蓝宝石衬底连接起来。冷却时，材料显著收缩，而蓝宝石收缩很少。由此产生的相互作用对材料施加了压力，就好像它被拉向了各个方向，从而略微扭曲了薄片中的原子键。由于CeIrIn5的超导性对材料的精确原子构型异常敏感，设计一个畸变图案就可以实现复杂的超导图案。这种新方法允许研究人员在单晶棒上“画”出超导电路，这为新的量子技术铺平了道路。

 

这一发现代表了在控制重费米子材料的超导性方面向前迈出的重要一步。但这并不是故事的结尾。从这个项目开始，一个博士后研究人员刚刚开始探索可能的技术应用。天富注册链接

 

Moll说:“例如，我们可以通过使用微致动器来改变材料的变形，从而改变超导区域。”“在芯片上隔离和连接超导区域的能力，也可以为未来的量子技术创造一种开关，有点像今天计算中使用的晶体管。”