- 室温・常圧超伝導体とされる「LK-99」の世界中での再現（replication）試行を、機関・個人単位で集計した追跡表で、各主体の進捗・結果・信頼度を整理
- 信頼度（Reliability of Claim）は、その主体が実際に再現を試みているかどうかを作成者が個人的に判断して分類した値であり、一般的な信頼性とは無関係
- Official/Institutional と Private の2区分で、米国・中国・ドイツ・インド・韓国・台湾・ロシア・英国・オーストラリアなど多数の国の研究者を含む
- ほとんどの実験で超伝導性・磁気浮上は未確認で、反磁性半導体/絶縁体・常磁性絶縁体・強磁性不純物などに帰着
- 一部グループは超伝導に似た現象の原因として Cu2S 不純物を指摘しており、表自体は2023年8月以降更新停止のため最新性を失っていると明記
集計概要
- LK-99再現試行として知られるあらゆる主張・報告を一か所に集めた一覧で、作成者が把握している範囲に限られる
- 信頼度（Reliability of Claim）の等級は、その個人/機関が実際に再現を試みているかに関する作成者個人の判断であり、額面通りに受け取らず詳細を直接確認するよう明記
- 冒頭に "2023年8月以降、表の更新は停止しており、もはや最新ではない" という警告があり、最終更新では2024年1月4日の廃止（deprecation）案内が追加されている
公式・機関による再現試行（Official/Institutional）
- DIPC & Princeton University & Schoop Lab & MPI-CPS & University of Oregon & IKERBASQUE（米国・ドイツ・スペイン）：合成完了、XRD解析は否定的
- Schoop LabのTwitter要約：合成試料は**多相（multi-phase）**で、分離したアパタイト単結晶は透明、CuのPbサイトへのドープは形成エネルギー計算上非現実的
- Cuドープ構造が正しいと仮定しても、理論上は局在化したフラットバンドにより**磁性基底状態（magnetic ground state）**が予測される（arXiv 2308.05143）
- Argonne National Laboratory（米国）：合成完了、磁気浮上は観測されず
- 理論家 Michael Norman は「まるで本物のアマチュアのように見える。超伝導に関する知識が不足しており、データの見せ方も怪しい」とコメント
- 同時に「こちらでは真剣に受け止めて合成を試している」としつつ、現時点まで試料は磁石の上で浮上していない
- Dessau Lab & Gang Cao & Michl Research Group, University of Colorado-Boulder（米国）：再試行、失敗
- Washington Post の取材では部分的に浮上する微小片を得たが、超伝導ではなかった
- Institute for Superconducting and Electronic Materials, University of Wollongong（オーストラリア）：試料作製に苦戦、より説得力のあるデータが出るまでは過大評価を警戒
- Power Engineering Research Group, QUT（オーストラリア）：材料調達中、「合成はかなり難しそう」
- University of Manchester（英国）：完了、失敗
- XRD・SEM・EDXで結晶性と元素組成は確認したが、反磁性浮上・ゼロ抵抗はいずれも未観測で、強い常磁性/強磁性応答を示す黒色・ピンク色の微小片のみ確認
- 「XRDの特徴は報告と似ており、EDXでも組成は確認できるが、超伝導シグナルは見られない」（arXiv 2308.03823）
- School of Physics, Nanjing University（中国）：再現意欲は低かったが一部実施
- Wen Haihu 教授は「抵抗・磁化・磁気浮上の3点いずれも超伝導現象を示すには不十分」「大半は錯覚（illusion）である可能性が高い」と述べた
- School of Materials Science and Engineering, Beihang University（中国）：完了、失敗
- 0.5 Tで常磁性的挙動、室温比抵抗は 10^4 Ω·cm 級の半導体で超伝導ではない（arXiv 2307.16802）
- ICQM, Peking University（中国）：完了、失敗
- Cu2Sなどの二次相を含み、線形反磁性相と Curie 温度 350 K 超の軟強磁性（soft-ferromagnetic）相が混在
- 主相は半導体的挙動で、超伝導の痕跡はなし。半浮上を示した試料 S3 の磁気応答は強磁性相が支配（arXiv 2308.03110）
- School of Material Science and Technology, HUST（中国）：3回目の試行まで実施
- 1回目：弱い反磁性半導体と推定、磁束固定（flux pinning）はなし
- 2回目：ミクロン結晶の試料2で約340 Kの反磁性転移、巨視的試料より高純度で、部分浮上角は Sukbae Lee の試料より大きく、強磁性は排除確認
- 3回目：BNLCMP-IoP-CAS の結果を再現し、387 K付近で異常な抵抗ジャンプ、Cu2S・Cu2O など不純物の可能性（arXiv 2308.01516, 2308.05001）
- SSMRL, Southeast University at Nanjing（中国）：2回目まで実施
- 8試料を合成し、XRDは一致したが超伝導は未確認
- 試料 S1 で110 Kのゼロ抵抗の特徴を観測。ただし Meissner シグナルがなく、超伝導体積分率は非常に小さい可能性
- 続く解析では、同一試料の複数領域で半導体・金属・250 K 急降下など異なる R-T 曲線を示し、7.1 K の急転移は Pb の存在を示唆、全温度域の磁気ヒステリシスから強磁性秩序を確認（arXiv 2308.01192, 2308.05778）
- KLHTS, Shanghai University（中国）：合成完了、反磁性は未検出
- 試料を粉砕して均質化して測定したが、反磁性的挙動の検出に失敗
- HPPMSL, Qufu Normal University（中国）：完了、失敗
- 一部で反磁性・部分浮上を観測したが、4端子測定では極めて高い比抵抗で、ゼロ抵抗はなく、絶縁体と推定
- BNLCMP-IoP-CAS（中国）：2回目まで完了、失敗
- 100 K以下で半導体的挙動を示し、超伝導とは無関係な典型的反磁性
- LK-99 の超伝導に似た転移は、Cu2S 不純物相の一次構造転移（約385 K、β六方晶→γ単斜晶）に起因すると結論
- AFM・NV・SEM解析により、微小領域の Cu2S が反磁性的な局所応答を誘起し、Pb相は反磁性+弱い強磁性の混合で、相混合が特異な挙動の原因とされた（arXiv 2308.04353, 2308.07800）
- Department of Metallurgical Engineering, Central South University（中国）：信頼度はやや低い
- 一部片が完全浮上しているように見えたが、顕微鏡確認ではごく小さな接点が存在し、論文執筆中と主張
- Department of Condensed Matter Physics, Charles University（チェコ）：結晶成長チームが再現を試み、最終合成を進行中
- Dresden University of Technology (TUD)（ドイツ）：再試行、失敗
- 隠れた弱い強磁性応答を持つ反磁性体であり、半浮上現象の一部は説明可能
- Pbサイトへの Cu 導入は極めて困難で、高圧・水熱合成が助けになる可能性（arXiv 2308.05776）
- Max Planck Institute of Solid State Research (MPI-SSR)（ドイツ）：完了、失敗
- TSFZ法で単結晶を成長させ、相純粋結晶は強い絶縁体で、粉末試料の絶縁体-金属転移は Cu2S 不純物に起因すると推定
- 800 Kまで相転移異常はなく、室温超伝導の可能性は極めて低い（arXiv 2308.06256）
- CSIR-National Physical Laboratory of India (CSIR-NPLI)（インド）：5回目まで試行、すべて失敗
- 1回目：レシピを変更した結果、常磁性で反磁性すらなし
- 原著者（Lee Seok-Bae）と連絡を取りつつ、Cuドープに誤りがある可能性を指摘し、より忠実にレシピをなぞって再試行
- 2回目：メガオーム級比抵抗の常磁性絶縁体、4回目：反磁性絶縁体、5回目：複合磁性と判明（arXiv 2307.16402, 2308.03544）
- IIT & JNU（インド）：完了、失敗
- Cu2S 不純物相が存在しても抵抗は絶縁性で、反磁性の磁束排除はなく、Niドープ LK-99 は常磁性（arXiv 2308.06589）
- Lebedev Physical Institute (CHTSQM-FIAN)（ロシア）：完了、失敗
- 「韓国の超伝導体は実際には絶縁体で、電気的には工業用絶縁体に使う磁器（porcelain）に近い」、磁石への反応もなし
- KRISS / QMSRC-SKKU / Korea University / Seoul National University（韓国）：再現試行を発表、進捗は不明
- CCMS, National Taiwan University（台湾）：再試行
- PanSci のYouTube生配信で進行、最初の試料は弱い反磁性だがゼロ抵抗なし、温度低下で比抵抗が増加し半導体/絶縁体的挙動
個人による再現試行（Private）
- Andrew McCalip（米国、Varda Robotics エンジニア）：完了、失敗
- Twitch で生配信し、中間生成物を USC 材料コンソーシアムに XRD・MPMS・SEM 解析依頼
- 磁石に反応した片は**強磁性不純物（鉄）**と判明し、部分浮上は観測
- Max Shirokawa Aalto（米国、Columbia Makerspace 推定）：Twitterでライブブログ
- 1回目・2回目の合成は失敗、3回目で部分浮上を観測
- 真·凤舞九天（中国、科学チャンネル運営）：完了、部分成功
- ある片は当初強磁性のように引き寄せられたが、精密確認の結果完全浮上を主張
- 半导体与物理 at Zhihu（中国）：合成完了、実験中
- 2023-08-01の動画で、磁石反発・部分浮上など反磁性的挙動を主張し、微細な反磁性体の痕跡を示した
- 胡豆 at Zhihu（中国、自称材料科学博士）：1〜4回目すべて磁石に反応する片はなく、浮上失敗
- zoubair at Twitter（フランス、Collège de France・Tarascon研究室博士課程）：再試行
- 学生による私的な再現であると明記。1回目は結果が黒色ではなく赤色ペレットで、最終段階の誤りと推定、磁石反発なし
- 2回目はXRDが概ね一致したが、浮上なし
- Shinya Shimizu at Twitter（日本、ElephanTech CEO）：再試行、1回目で磁気的挙動は皆無
- amita 経由の報告（出典・所属不明）：完了、1回目・2回目とも失敗、写真や証拠のない伝聞レベル
- Iris Alexandra at Twitter（ロシア、自称 IGB-RAS 分子生物学研究員）：合成完了、部分成功を主張、信頼度はやや低い
- 代替的で効率的な合成法を用いたと主張し、複数角度からの浮上写真を投稿、280 K付近（摂氏7度）で比抵抗が急低下したと主張
- 相互検証可能な資格や具体的データに乏しく、論文と大きく異なる非標準レシピのため信頼性は保留
作成者による追加更新（スレッド内）
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Donga News インタビュー（#261）
- 研究を主導した Quantum Energy Research Center が、米国 William & Mary など海外機関との協業を進めていると発表
- 論文著者の一人 Kim Hyun-Tak 博士は現在 William & Mary の研究教授で、同大学物理学科の Mumtaz Qazilbash 教授らと理論構築で協力しており、他の海外機関からも共同研究要請があるという
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Bilibili（关山口男子技师）の測定結果（#271）
- 浮上に失敗した合成試料の磁化・抵抗測定では弱い反磁性、ゼロ抵抗のない半導体曲線
- 仮に超伝導相があっても、連続経路を形成できない微量の超伝導不純物である可能性を指摘
- 韓国の論文にも類似の反磁性曲線と反磁性転移点 323 Kが現れており、浮上しないのは純度問題かもしれない
1件のコメント
Hacker Newsの意見
くそ、なぜ理論側がもっと取り上げられないのか分からない
考えるべき流れとしては、(1970, Brinkman/Rice) “Application of Gutzwiller's variational method to the metal-insulator transition”、(2001, Hyun-Tak Kim) “Extension of the Brinkman-Rice picture and the Mott transition”、(2002, Hyun-Tak Kim) “Extended Brinkman-Rice picture and its application to high-Tc superconductors”、(2021, Hyun-Tak Kim) “Room-temperature-superconducting Tc driven by electron correlation”がある
関連研究をざっと読んだだけでも、どこかのグループが最初の試みでLK-99の再現に失敗したからといって終わる話ではなさそうだ。適切に「調理」するのが極めて難しいのは当然で、そもそも確率的な事象なので、均質に起きたり広いパラメータ範囲で起きたりしてはいけない。最終的には各研究チームが再現可能な非常に狭い条件範囲に到達するだろうが、かなりの努力が必要に見える
2017年頃にKwon Young-wanがチームに加わり、SQUIDとEPRを買えるほどの投資を受けたという。2020年にLとKがLK-99を得てNatureに論文を出そうとしたが却下され、その後2021年の論文を読んでHyun-Tak Kimに連絡し、彼がチームに加わった、という流れらしい
上記は噂なので確かではない。その2021年の論文がLK-99の理論や合成の手がかりになっているのかは分からない
著者たちは長年研究してきて、Natureに却下され、他の共著者たちは論文のアップロード前に相談を受けていなかったという。アップロードした著者は発表しなければならず、何らかの理由でその前にarXivへ載せたが、ここまで大きくなるとは予想していなかったようだ
常温超伝導体の公式確認というなら、大手学術誌グループが記者会見を開くくらいでないと関心を向けないと思う
ずっとかなり近くで追っているが、要点はこの物質が何であれ興味深いということだと思う
ただし、大量合成が難しい点は残念だ。超伝導性はバルクでない物質、例えば粉末では観察しにくいからだ
ちなみに物理学の学位があり、凝縮系物質方面の経験も少しあるが、実際にこの分野で働いている人のレベルではない。大学院の授業をいくつかと、少しの実験室経験がある程度だ
そうなれば、洗練された製造プロセスや新しい合金を見つけられるだろう。可能だという事実が分かるだけでも、膨大な研究がすぐにこの方向へ流れ込むはずだ
新しい物質ファミリーの発見ほど革命的なものはない。人類史でも時代名を物質で名付けたりするのだから :) 石器時代のようなものだ
冷却速度は結晶成長に影響し、酸化度のばらつきもあると予想する
望ましい性質を持つ物質だと実証されれば、適切な製造プロセスはエンジニアが見つけ出してくれると期待すればよい
専門家ではないが、物理実験の授業を教えていたときに超伝導体、おそらくYBCOを使ったことがある
サンプルを液体窒素で冷やして磁石の上に置くと浮くが、韓国チームが公開した動画のようではなかった。本物の超伝導体は磁束ピン止めを示し、磁石の上のどこに置いてもその位置に凍りついたように固定されるか、一定の磁束軸に沿って動く
LK-99の動画ではサンプルが磁石に押しのけられているように見え、これは高温超伝導体という主張と矛盾するように思えるので、自分が何を見落としているのか気になる。これほど多くの専門家が間違っているはずはないのだが
背景は物理学だが、超伝導体の専門ではない
LK-99が本当に常温超伝導体かどうかにかかわらず、Heike Kamerlingh Onnesが1911年4月8日午後4時に超伝導性を発見してから、まだ112年しか経っていない [1] [2]
抵抗は無駄ではなく、「実質的に0」だった。最初のスライス食パンは1928年7月7日に商業販売を開始した [3]。進歩の速さは驚くべきものだ
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Heike_Kamerlingh_Onnes#Superco...
[2] 2010, “The discovery of superconductivity”, https://www.ilorentz.org/history/cold/DelftKes_HKO_PT.pdf
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Otto_Frederick_Rohwedder
Dave の EEVBlog 動画 [1] で知ったのですが、彼らのデモ動画 [2] の説明には、物質が銅板の上に蒸着されたと書かれていて、これが磁石との相互作用を説明できるかもしれません。
ところが今見たら説明が変わっていて、「サンプルは濃縮ウラン235の板の上に熱蒸着された」となっています。
追記: ウラン上に蒸着されたと言っている動画リンク [2] は [1] から取ったものですが、実際のウェブページ上のリンクは [3] で、今も銅上に蒸着されたと書かれています。eevblog.com の誰かがいたずらしたようです。
[1] https://www.eevblog.com/2023/07/31/eevblog-1555-korean-lk-99...
[2] https://www.youtube.com/watch?v=-w2qc_BoEiU
[3] https://www.youtube.com/watch?v=EtVjGWpbE7k
最初に広まった動画について、知ったかぶりで反論するようなことはありません。
https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n
これまで人々が言えたのは、「おそらくこれまでに出た物質の中で、圧倒的に最も強い反磁性物質かもしれない」程度です。
本当にその質量や非常に弱い原子価電子が必須でないなら、はるかに良い選択肢がありそうです。
動画が同一なのも怪しいです。[2] は2日前に投稿され、235U基板だと主張しており、@q-center アカウントで、YouTube アカウントの作成は2012年です。[3] は @qcentre から5か月前に投稿され、Cu基板だと主張していて、アカウントは2月に作成されています。新しいアカウントが新しい動画を投稿したのなら、パスワード紛失のような説明も可能ですが、この逆の流れは奇妙に感じます。誘導磁場という主張に対応するために動画説明を変えたようにも見えます。
さらに印象の悪い点もあります。[3] の古い方の動画は4Kですが、[2] は720pです。ディテールを隠しているのでしょうか？ 物質は銅にも、ウランセラミックにも見えません。ウランセラミックは非常に特徴的なオレンジ色なのですが。ただし、薄膜蒸着された物質だと主張しているので、そういうこともあり得ます。表面のサンプル識別用の刻印を隠そうとしているのかもしれません。その印が何を意味するのかは分かりませんし、任意のものの可能性も高いですが、疑念はさらに強まります。
私の把握しているところでは、LK-99 の材料はありふれていますが、正しく焼成する方法が難しいそうです。
研究チーム自身も10回に1回程度しか成功しないという話があります。
特許や論文には再現に必要な情報が抜けている、という不満も多いです。そのため再現がさらに難しくなっています。それでも発見者たちはメールで助言してくれることはできるようです。
総合すると、再現までは数日よりもさらに待つ必要がありそうです。
若い世代に物理学への愛を植え付ける方法は Oppenheimer だと思っていましたが、実際に人々の心をつかみ、物理学をさらに掘り下げさせたのはLK-99だったようです。
これが人々にインスピレーションを与え得るという考えは、一度も思い浮かびませんでした。映画は見ていませんが。Turing の映画や Hawking の映画も同様で、研究そのものをそれほど格好よく見せてはいなかったと思います。
これほど重要な発見で、もし本物なら数日以内に再現できそうですが、私が発見チームなら全工程とすべての測定を動画で録画し、論文の本文と一緒に共有したと思います。
そうすれば再現もしやすくなり、発見の証拠もさらに増えるでしょう。
複数の論文が競合する派閥によって同時に提出され、内部対立も多いようです。それでも、誰よりも長く直感を持ち続け、粘り強く追いかけたチームです。
これが事実だと判明すれば、弱者が世紀最大級の発見の一つを成し遂げる、素晴らしい映画になるでしょう。
LK-99 の論文群に関する調査記事を英語に翻訳しました。
https://hackmd.io/DMjYGOJFRheZw5XZU8kqKg
既存のサンプルが超伝導体だということだけを別の研究室が確認すれば十分ではないのか？ その後で皆が再現に取りかかればいいはずなのに
再現は難しく、検証ははるかに簡単だ。この物質を何年も持っていたのなら、いくつかの研究室に少し送れば済む話だ
特異な能力のようなものを主張する人たちは、結果よりも、非常に難しい儀式や状況、感覚、手順に注目しがちだ。幽霊や霊的体験のようなものは、簡単に反証され得る領域を避け、曖昧で特定されていない基準を好む。この論文も特定されていない詳細が多く、サンプルも提供していない。もちろん、科学者同士のドラマのような理由はある。理由はいつだってある。だが結局のところ、驚くべき主張をしているのであり、MITに物質のかけらを1つ送るだけでこのドラマは終わる。不確実性が長引くほど、なぜこの道を選ばなかったのかがますます怪しく見えてくる
最近の米国政府による地球外生命体関連の報告も似ている。まれで捕捉や再現が難しい出来事には多くの焦点が当たる一方で、本当ならはるかに容易なはずの実際の地球外宇宙船の残骸の公開には、ほとんど焦点が当たっていない
同じ問いで予測市場も作った：「8月末までに、物理学研究室が研究者から送られたLK-99物質のパッケージを受け取る」 [ https://manifold.markets/StrayClimb/a-physics-lab-will-have-... ]
まだ取引者は多くなく、57%がyesだが、私の見るところ楽観的すぎる
制度的な枠組みは非常に特定の手続きに最適化されているので、近道を探すより、通常の手続きが進むに任せるほうがたいてい速い。心配する必要はない。科学者はたくさんいるし、たまには何人かが雲をつかむようなものを追いかける余裕もある
いずれにせよ、元論文に書かれている製造プロセスは比較的安価でローテクなので、研究室が調達手続きよりも短い時間で自前のサンプルを作る可能性が高い
論文は時間と温度の両方について非常に広い範囲を示しており、すべての組み合わせを試すには何年もかかる可能性があり、ほとんどすべての詳細を無視している
効果が信じられないほど幸運な汚染や不純物によって生じたものかもしれず、そうだとすれば誰も二度と再現できないかもしれない。なぜ、動作しているように見えるこのサンプルをリバースエンジニアリングしないのか？
たとえLK-99プロセスで作られたとしても、再現に必要なすべての手順と条件がプロセス文書に十分記録されていると、どうやって分かるのか？ FOGBANK事件を思い出せばいい
MITチームが韓国に行ったという噂も聞いた
今は誰にも分からない