particle accelerators, and fusion reactors depend on to function.

粒子加速器や核融合炉は、その機能に依存しています。

But most superconductors need to be kept at ultra cold temperatures,

しかし、ほとんどの超伝導体は超低温に保つ必要があります。

a drawback that severely limits their use.

使用を著しく制限する欠点。

Now for the first time, researchers have created a material that acts as a superconductor at nearly room temperature.

今、研究者たちは初めて、ほぼ室温で超伝導体として機能する物質を作り出しました。

Unfortunately, there's still a catch.

残念ながら、まだキャッチがあります。

Superconductors are aptly named; they're materials that conduct electricity with zero resistance,

超電導体とは、抵抗ゼロで電気を通す物質のことです。

meaning a current can move through the material without losing any energy.

電流がエネルギーを失うことなく材料を介して移動することができることを意味します。

They also expel magnetic fields thanks to a phenomenon called the Meissner effect.

また、マイスナー効果と呼ばれる現象により、磁場を放出します。

If an external magnetic field is weak enough, it cannot penetrate the material,

外部磁場が弱いと物質を貫通できない。

but stronger magnetic fields interact with superconductors in one of two ways, depending on the kind of superconductor.

しかし、より強い磁場は、超伝導体の種類に応じて、2つの方法のいずれかで超伝導体と相互作用します。

Type-I materials fall out of their superconducting state if an applied magnetic field is strong enough,

I型物質は、印加された磁場が十分に強いと超伝導状態から脱落します。

but Type-II superconductors allow applied magnetic fields to pass through them while still maintaining 0 electrical resistance.

しかし、II型超電導体は、電気抵抗を0に維持したまま、印加された磁場を通過させることができます。

Type-II materials are what make super strong electromagnets possible,

超強力な電磁石を可能にしているのは、II型材料です。

like the kind that steer particles through the 27 kilometer loop of the Large Hadron Collider.

大型ハドロン衝突型加速器の27キロのループを通って粒子を操縦するようなものです。

Normal magnets wouldn't be able to guide the particles around tight turns,

通常の磁石では、粒子をタイトなターンの周りに誘導することはできません。

so without superconducting magnets the collider would have to be over 90 kilometers longer to reach the same energy level.

そのため、超電導磁石がなければ、同じエネルギーレベルに到達するためには、90キロ以上の距離が必要になります。

All of this amazing potential is unleashed only when superconductors are cooled below a critical temperature.

この驚くべき可能性は、超伝導体が臨界温度以下に冷却されたときにのみ発揮されます。

For the Large Hadron Collider's main magnets, that temperature is -271 degrees Celsius,

大型ハドロン衝突型加速器の主磁石の場合、その温度は-271℃です。

almost 2 degrees above absolute zero.

絶対零度より2度近く高い

Quantum computers like this one made by IBM have to keep their handful of quantum bits even colder, just 0.015 Kelvin.

IBM製のこのような量子コンピュータは、量子ビットの手のひらをさらに冷たくして、わずか0.015ケルビンにしておかなければならない。

These extreme temperatures present extreme problems.

これらの極端な温度は、極端な問題を引き起こします。

When the LHC started its multi-year planned upgrade in 2018, bringing the machine up to room temperature.

2018年にLHCが数年計画のアップグレードを開始したとき、室温まで引き上げた。

Useful quantum computers with millions of physical quantum bits are currently beyond our reach

数百万の物理量子ビットを持つ有用な量子コンピュータは、現在のところ我々の手の届かないところにあります。

because no one has made a practical method to scale up the cooling.

冷却をスケールアップするための実用的な方法を誰も作っていないからです。

For all these reasons, a room temperature superconductor is considered the holy grail of condensed matter physics.

これらの理由から、室温超伝導体は、凝縮物物理学の聖杯と考えられています。

And we've been slowly marching up the thermometer for some time now.

そして、ここしばらくはゆっくりと温度計の上を行進していました。

The first superconductor discovered in 1911 was mercury wire chilled to 4.2 Kelvin.

1911年に発見された最初の超電導体は、4.2ケルビンに冷やした水銀線でした。

By the 80s, scientists had found materials with a critical temperature of 30 Kelvin,

80年代までに、科学者たちは臨界温度が30ケルビンの物質を発見していました。

and by the mid 90s they had gotten it up to a balmy 164 K, or about -109 degrees Celsius.

そして、90年代半ばまでに、彼らはそれを気まぐれな164K、または約-109℃にまで高めていた。

It took until 2015 to prove an idea from 1968 that stated hydrogen could act as a superconductor

水素が超伝導体として機能すると述べた1968年のアイデアを証明するのに2015年までかかりました。

above room temperature if it was under enough pressure.

十分な圧力がかかっていれば室温以上の温度になります。

To pre-compress the hydrogen, researchers combined it with sulfur,

水素を事前に圧縮するために、研究者たちは硫黄と組み合わせました。

then squeezed the molecule between the tips of two diamonds to achieve a pressure of 155 gigapascals,

そして、2つのダイヤモンドの先端の間に分子を挟み込み、155ギガパスカルの圧力を実現しました。

more than a million times the atmospheric pressure you and I are experiencing right now.

あなたと私が今経験している 気圧の100万倍以上です

The material still had to be kept at 203 Kelvin, but we were getting warmer.

素材はまだ203ケルビンをキープしなければならなかったが、だんだん暖かくなってきた。

Finally, this year one experiment has turned up the heat and the pressure.

いよいよ今年の1つの実験で、熱気と圧力が上がってきました。

Researchers started with a mixture of carbon and sulfur in between the diamonds of their vise.

研究者たちは、万力のダイヤモンドの間に炭素と硫黄の混合物を入れることから始めました。

Next they piped in the gases hydrogen, hydrogen sulfide, and methane.

次に、水素、硫化水素、メタンを配管しました。

When the ingredients were hit with a laser, they reacted to form clear crystals.

成分にレーザーを当てると反応して透明な結晶ができました。

Then they cranked up the pressure.

そして、圧力を上げた。

At 148 gigapascals, the crystals became superconductors at 147 Kelvin.

148ギガパスカルでは147ケルビンで超伝導体になった。

The researchers ratcheted up the pressure even higher, to 267 gigapascals,

研究者はさらに圧力を上げて、267ギガパスカルまで上昇させました。

and found the material had the properties of a superconductor at 287 Kelvin.

この物質は287ケルビンの超伝導体の性質を持っていることを発見しました。

Heck, at this point we can just switch back to Celsius, that's almost 14 degrees baby!

この時点で摂氏に戻ればいいんだよ、ほぼ１４度だぞ！

Room temperature!

常温！？

Well sort of, more like a really chilly room. But still, that's incredible progress.

まあ、ちょっとしたことですが、本当に寒い部屋のようですね。それにしても、信じられないほどの進歩ですね。

Just because we've made these materials in a lab doesn't mean they're useful just yet.

研究室で作ったからといって、まだ使えるとは限らない。

Remember those superconductors developed in the 80s and 90s?

80～90年代に開発された超伝導体を覚えていますか？

They work at relatively higher temperatures than those in the Large Hadron Collider,

彼らは大型ハドロン衝突型加速器よりも比較的高い温度で働いています。

yet the accelerator doesn't use them.

アクセラレータは使っていない

That's because so-called “high temperature” superconductors are difficult to manufacture in usable amounts.

それは、いわゆる「高温」の超伝導体は、使用可能な量を製造することが難しいからです。

One very recent proposal for a fusion reactor, MIT's SPARC,

ごく最近の核融合炉の提案としては、MITのSPARCがあります。

could be a huge breakthrough in the field and it's only possible because these materials

この分野では大きなブレークスルーとなる可能性があり、それはこれらの材料があるからこそ可能なのです。

are just becoming viable for large scale use.

は大規模利用が可能になってきたところです。

In its current state, the superconducting crystals the researchers made in their diamond vise

現在の状態では、研究者らがダイヤモンド万力で作った超伝導結晶は

don't really have a practical application.

実際には実用にはならない。

The researchers' ultimate goal is to create a material that keeps its properties even when the pressure is released,

研究者の最終的な目標は、圧力が解放されても特性を維持する材料を作ることです。

and they're not quite sure yet how to get there from here.

と、ここからどうやって行くのか、まだよくわかっていないようです。

When a usable room temperature superconductor finally becomes a reality it'll be a game changer

常温で使える超電導体がついに現実のものとなれば、ゲームチェンジャーになる。

that will likely have a huge impact on our daily lives,

日常生活に大きな影響を与えそうです。

but until then I wouldn't go near a superconductor without a lot of layers on.

それまでは超伝導体には何枚も重ねずに近寄らない。

To learn more about why high temperature superconductors might make fusion power possible,

高温超伝導体が核融合を可能にするかもしれない理由については、こちらをご覧ください。

check out my video on MIT's proposed SPARC reactor here.

MITが提案しているSPARCリアクターに関する私のビデオをここでチェックしてください。

What's a use for superconductors we haven't mentioned?

触れていない超伝導体の用途は？

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