技术突破核心 - 国际研究团队在锗材料中实现超导性，使电流能够在零电阻状态下无损耗流动 [1] - 该突破通过分子束外延技术将镓原子精确嵌入锗晶格实现高浓度掺杂，材料在约3.5开尔文（约-269.7℃）时展现出超导性 [1] - 锗本身不具备超导能力，但通过改变晶体结构可诱导出支持电子配对的能带结构从而实现超导 [2] 技术方法与特性 - 分子束外延是一种可逐层生长晶体薄膜的方法，能实现原子级精确控制，从而获得高度有序的晶格结构 [1] - 尽管掺杂导致晶格轻微变形，但材料依然保持稳定 [1] - 高浓度掺杂过去常导致晶体破坏，此次研究通过精确控制生长条件克服了这一障碍 [2] 行业应用与前景 - 该成果为在现有成熟半导体工艺基础上开发可扩展量子器件开辟了新路径 [1] - 技术有望使半导体材料具备超导特性，以提升计算机芯片和太阳能电池的运行速度与能源效率 [1] - 材料能构建超导与半导体区域之间的清洁界面，是实现集成量子技术的关键一步 [2] - 由于锗已在先进芯片制造中广泛应用，这项技术有望兼容现有代工厂流程，加速量子技术的实用化进程 [2] - 成果打开了将IV族半导体用于下一代量子电路、低功耗低温电子设备和高灵敏度传感器的可能性 [2]