玻色–愛因斯坦凝態是物質的一種狀態，可以從宏觀尺度觀察到量子現象，而最近來自日本東京大學的工程師們，首次成功利用玻色愛因斯坦凝態創造出一種超導體。
一般人對物質最耳熟能詳的三態就是固態、液態、氣態，然而在自然界中乃至整個宇宙，其實物質最常見的狀態是第四態「電漿態」，比如閃電、極光、太陽、恆星等，這種狀態為高溫之下出現的高度離化氣體，彼此之間吸力為離子力。
而在電漿態之外，其實還有一種物質狀態稱為玻色–愛因斯坦凝態（Bose-Einstein condensate，BEC），這是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度時，所呈現出一種獨特、氣態、超流性的物質狀態，有時也被稱為物質第五態，它不是由粒子構成，而是由波構成。
過去實驗表明玻色–愛因斯坦凝態可以在宏觀尺度上觀察到量子現象，但礙於地球上實驗的玻色–愛因斯坦凝態容易受地心引力影響而轉瞬即逝，科學家正在把玻色–愛因斯坦凝態實驗搬到國際太空站上。
而最近，東京大學團隊透過基於鐵和硒（一種非金屬元素）的新型材料製造玻色–愛因斯坦凝態時，首度顯出超導性，這在過去實驗從未得到證實。
團隊想理解的問題還包含另一理論。1957 年，科學家巴丁、庫珀和施里弗提出 BCS 理論（Bardeen–Cooper–Schrieffer），把超導現象看作一種宏觀量子效應，提出金屬中自旋和動量相反的電子可以配對形成「庫珀對」，使之在晶格中無損耗運動，形成超導電流，然而 BCS 理論與玻色–愛因斯坦凝態雖然都涉及原子減速，還是有些機制不盡相同，研究人員想知道兩者機制在某種程度上是否重疊，與超導現象關聯性又有多高。
透過獨特的觀測儀器和方法，團隊幸運地觀察到材料從 BCS 過渡到 BEC 期間電子的行為相當平穩，似乎能幫助帶出超導現象背後的基礎理論。
雖然該發現目前對一般大眾還沒有任何直接應用，但增進對玻色–愛因斯坦凝態超導現象的理解，可幫助其他研究人員探索室溫超導，反過來可能導致更快、更高效的電子產品問世。新論文發表在《科學前緣》（Science Advances）期刊。
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（首圖僅為示意圖，來源：pixabay）
