LK-99：銅硫化物と鉄だった「世界初」の超伝導体

2023年7月22日、李錫培（イ・ソクベ）と金智勳（キム・ジフン）が率いるソウルの小さなスタートアップ、量子エネルギー研究センターから2本のプレプリントがarXivに現れた。彼らの材料LK-99——李、金、そして彼らが韓国大学で研究を始めた1999年にちなんで名付けられた銅ドープ鉛アパタイト——は、彼らによれば「世界で初めて」、室温かつ日常的な圧力で、最高127 °Cまで超伝導体になるというものだった。

その主張は数日のうちに世界に広がった。予測市場は一時、再現に60%の確率を与えた。華中科技大学の試料が「部分的に浮遊する」動画が中国のソーシャルメディアでバイラルになり、チームは2本目の動画をニューヨーク・タイムズに送った。韓国と中国の「超伝導株」は急騰し、韓国取引所が投機的な賭けに警告を出すほどだった。科学者たちは試料の試験を求めた。チームは、自らの査読が完了した後にのみ試料を共有すると述べた——物理学者マイケル・フューラーが言ったように、「騙される方法はたくさんある」。

再現は許可を待たなかった。十数の研究室が3週間以内に効果の再現に失敗し、東南大学が報告した110 K以下での抵抗低下は専門家に否定され、北京大学はマイスナー効果もゼロ抵抗も見つけられなかった。韓国超伝導学会は検証委員会を設置し、8月中旬までに説明が明らかになった。劇的な抵抗率の低下は104〜127 °C付近に相転移を持つ銅硫化物の不純物によるもので、「浮遊」は強磁性の鉄の微片によるものだった。8月16日、NatureはLK-99は超伝導体ではないと宣言した。

プレプリントは正式に撤回されることはなかった。11月、中国科学院は不純物分析を学術誌Matterに発表した——「棺桶に打ち込まれたもう一本の釘」——そして超伝導のような挙動は銅硫化物の構造相転移によって引き起こされたと結論づけた。LK-99はノーベル賞の話題から、1か月足らずで教訓的な話へと変わった。誰も手に取ることのできない試料で、24年越しの成果を発表した代償である。

チームは試料を厳重に管理したため、その空白を憶測が埋めた。バイラル動画と株の熱狂は、銅硫化物の不純物と鉄の微片が効果を説明するまで続いた。

検証前に発表された。査読前の2本のプレプリント、「世界初」、そして誰も試験できない試料——世界が答えを出せる前に、主張が証拠を追い越した。

世界が応答する前に、チームは分裂していた。共著者の一人は、最初の論文には「多くの欠陥」があり、自分の許可なくアップロードされたと述べた。

見せ物が科学を追い越した。浮遊と抵抗低下は、ありふれた物理——銅硫化物の相転移と鉄の不純物——と整合しており、対照実験なら捉えられていたはずだった。

試料の共有を拒否したことで、憶測が空白を埋めた。予測市場、バイラル動画、株の熱狂が何週間も続く間、材料を実際に持っていたのはチームだけであり、彼らはそれを厳重に管理していた。

並外れた主張にはプレプリントではなく試料が必要だ。世界は何も持っていなかったため、銅硫化物がすべてを説明するまで、バイラル動画と株の熱狂でその空白を埋めた。

プレプリントは正式に撤回されることはなく、学術誌への投稿は宙に浮いたままとなり、チームは互いに責任をなすりつけ合った。2023年11月、中国科学院は不純物分析をMatterに発表し、超伝導のような挙動は銅硫化物の構造相転移によるものだと結論づけた——「棺桶に打ち込まれたもう一本の釘」。韓国の検証委員会の評決は、主張を裏付ける証拠はないというものだった。LK-99は誇大宣伝の代名詞となり、材料そのもの——本物の紫色の鉛アパタイト——は岩のようにしか導電しない。