Warum Supraleiter, LK

SAN FRANCISCO – Ende letzten Monats behauptete eine Gruppe unbekannter südkoreanischer Forscher, einen der heiligen Grale der Wissenschaft gefunden zu haben – ein Material, das Elektrizität leiten kann, ohne Energie zu verlieren, und das bei Raumtemperatur stabil ist. Körnige Videos eines kleinen schwimmenden Steins – eines der charakteristischen Anzeichen dafür, dass ein Material supraleitende Eigenschaften haben könnte – verbreiteten sich im Internet.

Sofort brach im Silicon Valley ein Aufruhr aus, wo Investoren, Technologiemanager und Unternehmer – die immer noch künstliche Intelligenz hochschwören – von der Idee begeistert waren, dass der potenzielle Durchbruch der erste revolutionäre Technologiesprung seit Jahren sein könnte. Ein sogenannter Raumtemperatur-Supraleiter könnte Science-Fiction-ähnliche Ideen wie schwebende Züge ermöglichen, aber auch praktischere Ideen im Zusammenhang mit einer perfekt effizienten Energiespeicherung.

Das Thema war so heiß, dass die Leiter des einflussreichen Technologie-Start-up-Inkubators Y Combinator eine Anfrage an die Absolventen ihres Programms verschickten und fragten, ob jemand Erfahrung in der Materialwissenschaft habe, so eine mit dem privaten Forum vertraute Person, die sich zu dieser Bedingung äußerte der Anonymität, um private Diskussionen auszutauschen. Der Beitrag löste Hunderte von Antworten aus, in denen darüber debattiert wurde, ob die südkoreanische Entdeckung legitim war oder nicht.

Viele Wissenschaftler gehen bereits davon aus, dass es sich um einen Fehlalarm handelte und dass es sich bei dem als LK-99 bekannten Material nur um eine Art Magnet handeln könnte, obwohl die Studien noch laufen. Aber die Episode offenbarte den großen Appetit im Silicon Valley, das nächste große Ding zu finden, nachdem die Tech-Welt nach Jahren des Händeringens ihre Fähigkeit verloren hat, große, weltverändernde Innovationen hervorzubringen, und stattdessen ihr ganzes Geld und ihre ganze Energie in den Aufbau steckt neue Variationen von Social-Media-Apps und Unternehmenssoftware.

„Der Markt tendiert derzeit stark zu dieser Denkweise: „Erst schießen, später denken“, sagte Bryan Offutt, Risikokapitalgeber bei Index Ventures. „Wenn Sie falsch liegen, wird sich niemand daran erinnern, aber wenn Sie Recht haben, denken Sie voraus.“

Die Boom- und Pleitezyklen im Silicon Valley dauern seit Jahrzehnten an. Der Dotcom-Crash Anfang der 2000er Jahre löschte eine ganze Reihe von Unternehmen aus, die versucht hatten, vom Hype rund um das frühe Internet zu profitieren, bereitete aber auch die Bühne für die nächste Welle von Technologieinvestitionen. Seitdem haben Innovationen wie Cloud-Speicher und das Smartphone Tausende von Start-ups zum Erfolg geführt, einen Großteil der Gesellschaft ins Internet verlagert und Big-Tech-Unternehmen wie Google, Amazon, Apple und Microsoft zu einigen der mächtigsten Organisationen der Geschichte gemacht .

(Amazon-Gründer Jeff Bezos ist Eigentümer der Washington Post. Interims-CEO Patty Stonesifer sitzt im Vorstand von Amazon.)

Doch viele Technologieführer befürchten, dass der aktuelle Fokus auf Verbraucher- und Unternehmenssoftware zu Stagnation geführt hat. Vor einem Jahrzehnt prophezeiten Investoren, dass selbstfahrende Autos bis Mitte der 2020er-Jahre die Straßen erobern würden – doch sie befinden sich trotz Milliardeninvestitionen noch immer in der Testphase. Kryptowährungen und die Blockchain-Technologie haben mehrere eigene Hype-Zyklen hinter sich, haben jedoch bis auf Kriminalität und Geldwäsche noch keine Branche grundlegend verändert. Technologien, die zur Eindämmung des Klimawandels beitragen sollen, etwa die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung, sind seit Jahren ohne große Fortschritte zurückgeblieben.

In der Zwischenzeit nutzten große Technologieunternehmen ihre riesigen Bargeldbestände, um kleinere Konkurrenten aufzukaufen, und die Kartellbehörden begannen erst vor Kurzem, die Konsolidierung einzudämmen. Im letzten Jahr, als höhere Zinssätze die Menge an Risikokapital verringerten und das verlangsamte Wachstum dazu führte, dass Unternehmen ihre Ausgaben zurückzogen, kam es zu einer massiven Entlassungswelle in der Branche und bei Unternehmen wie Google, die zuvor angekündigt hatten, zu investieren Einige ihrer Gewinne aus großen, riskanten Ideen haben sich von solchen „Mondschüssen“ abgewendet.

Seit der Einführung von ChatGPT im vergangenen November hat KI die Branche in ihren Bann gezogen, wobei Big-Tech-Unternehmen und Start-ups gleichermaßen ihr Engagement verdoppelt haben und dies als die nächste Welle massiven Wachstums angekündigt haben. Die Entwicklung von KI ist jedoch teuer und kompliziert, und es gibt bereits Anzeichen dafür, dass das Wachstum nachlässt, etwa dass die Zahl der Menschen, die ChatGPT jeden Monat nutzen, zurückgeht.

Die Materialwissenschaft trägt seit Jahren dazu bei, Technologie schneller und besser zu machen, vom Computerchip bis zum Glasfaserkabel. Wissenschaftler sagen, dass dieses Gebiet zur nächsten Welle von Durchbrüchen führen wird, sei es bei Raumtemperatur-Supraleitern oder Materialien, die zu funktionierenden Quantencomputern führen – die theoretisch um ein Vielfaches schneller arbeiten können als normale Computer.

Der in den letzten Wochen aufgekommene Gedanke, dass ein in einem anonymen Labor erarbeitetes Mystery-Material eine aus den Seiten eines Science-Fiction-Romans gerissene Welt einläuten könnte, war für viele zu unwiderstehlich, als dass man sie ignorieren könnte.

„Dies ist das erste Mal seit langem, dass ich so viele Menschen mit einer einheitlichen Stimme zum Optimismus hinsichtlich einer reichen Zukunft und zum Optimismus hinsichtlich eines großen Durchbruchs sehe, anstatt in den sozialen Medien ihre Stimme zu Angst und Wut zu erheben. “, sagte der Tech-Unternehmer David Friedberg im „All-In“-Podcast.

Supraleiter bei Raumtemperatur wären derzeit besonders relevant für die Technologiebranche, die damit beschäftigt ist, Milliarden von Dollar in neue Computerchips und die Energiekosten für deren Betrieb zu stecken, um die KI-Modelle hinter Tools wie ChatGPT und Googles Bard zu trainieren. Seit Jahren werden Computerchips immer kleiner und effizienter, doch dieser Fortschritt stößt an die Grenzen der physikalischen Welt, da Transistoren so klein werden, dass sie heute nur noch ein Atom dick sind.

Sinéad Griffin, Physikerin und Quantenmaterialforscherin am Lawrence Berkeley National Laboratory, erhielt ab dem Tag, an dem das Papier zum ersten Mal erschien, eine Flut von E-Mails und Textnachrichten von Kollegen und Freunden. Behauptungen über Raumtemperatur-Supraleiter seien weit verbreitet, aber diese hier habe sie fasziniert, weil klar sei, dass die südkoreanischen Forscher schon lange über ihre Arbeit nachgedacht hätten, sagte sie.

Griffin und ihr Team modellierten LK-99 bald mithilfe von Supercomputern und zeigten, dass es einige Merkmale aufwies, die Hochtemperatur-Supraleitern ähnelten. Sie stellte den Artikel online und plötzlich stieg die Zahl der Accounts, die ihr auf Twitter folgten, das kürzlich in X umbenannt wurde, sprunghaft an.

Hier habe ich mir ein paar vernünftige Werte von U angeschaut, um sicherzustellen, dass ich eine gute Übereinstimmung mit den Exp-Daten erhalte, die wir hatten (Struktur), und dass die Physik, auf die wir uns konzentrierten, mit diesem Parameter nicht viel variierte. pic.twitter.com/DQFjGXjcvx

Risikokapitalgeber, Technologiemanager und Unternehmer schickten ihr E-Mails mit der Bitte um Anlageberatung und boten bezahlte Beratungsstellen und Vollzeitstellen an, sagte sie. Ihr Artikel wurde von Hunderten von Menschen in Reddit-Threads diskutiert. Vieles von dem, was die Leute sagten, war ungenau.

„Der Hype kann schädlich sein“, sagte Griffin. „Das war definitiv ein großer Nachteil. Der Vorteil besteht darin, dass die Menschen diesem wichtigen Teil der Wissenschaft, von dem die gesamte Technologiebranche abhängt, ihre Aufmerksamkeit schenken.“

Große Technologieunternehmen wie Google, Microsoft und Amazon haben im letzten Jahrzehnt Milliarden für die KI-Forschung ausgegeben und so zu Durchbrüchen beigetragen, die zu generativen KI-Tools wie Chatbots und Bildgeneratoren führten. Der Materialwissenschaft wird jedoch weniger Aufmerksamkeit geschenkt, obwohl sie ein Bereich ist, der einem Großteil der modernen Technologie zugrunde liegt.

„Da ich in diesem Bereich und in der Materialforschung im Allgemeinen arbeite, bin ich mir des stillen Fingerabdrucks bewusst, den Materialinnovationen auf jeden Aspekt unseres Lebens haben“, sagte Inna Vishik, außerordentliche Professorin und Quantenmaterialforscherin an der University of California Davis-Abteilung für Physik und Astronomie.

Einige der einflussreichsten Führungskräfte des Silicon Valley haben einen Hintergrund in der Materialwissenschaft. Sundar Pichai, CEO von Google, hat einen Bachelor-Abschluss in Metallurgietechnik und einen Master of Science von der Materialwissenschaftsabteilung der Stanford University. 1995 wurde Tesla-Gründer Elon Musk in ein Doktorandenprogramm, ebenfalls in Stanford, aufgenommen, brach dieses jedoch zwei Tage nach Beginn seiner Karriere als Unternehmer ab.

„Nehmen Sie Materialwissenschaft 101. Sie werden es nicht bereuen“, twitterte Musk letzten September.

Jahrzehntelang waren sich Wissenschaftler im Allgemeinen darüber einig, dass Supraleitung nur bei extrem niedrigen Temperaturen auftreten kann, was sie für reale Anwendungen unpraktisch macht. Doch 1986 fanden deutsche und schweizerische Physiker Materialien, die bei Temperaturen supraleitend sein können, die hoch genug sind, um mit flüssigem Stickstoff gekühlt zu werden – eine relativ kostengünstige Möglichkeit, die Temperatur eines Objekts zu senken.

Der Durchbruch löste eine Explosion der Aufregung aus, die der in diesem Monat sehr ähnlich war. In der Titelgeschichte des Time Magazine vom 11. Mai 1987 wurde die „Supraleitungsrevolution“ gefeiert, inklusive eines futuristisch aussehenden Autos, das an ein Ladegerät angeschlossen war. Das Treffen der American Physical Society im Jahr 1987 war so voller Hype und öffentlichem Interesse, dass es nach dem berühmten Musikfestival von 1969 noch immer als „Woodstock der Physik“ bezeichnet wird.

Die Forscher hinter der Entdeckung gewannen 1987 den Nobelpreis für Physik, nur 19 Monate nachdem sie ihre Arbeit zu diesem Thema eingereicht hatten, die kürzeste Zeit, die jemals von einer Entdeckung bis zum Gewinn des Preises verging.

„Wenn man denkt, dass es derzeit viel Hype gibt, ist das nichts im Vergleich zu damals“, sagte Vishik.