中国科学院理论物理研究所苏刚研究员和团队在极低温制冷技术上取得重大突破。他们采用全新的“无氦”制冷方案，成功验证了一种新颖的量子物态——自旋超固态。这个成果荣获了2024年度“中国十大科学进展”。苏刚团队通过研究“硝酸钴钠”这种钴基材料，发现了自旋超固态的存在，并在特定磁场下产生了“巨磁卡效应”。利用这个现象，他们借助“绝热去磁”技术把样品温度从0.5开尔文降到了94毫开尔文，打破了无液氦制冷技术的纪录。这种制冷方法不需要使用稀缺的氦气资源，给解决全球极低温制冷瓶颈提供了新的路径。苏刚和团队把研究目光转向了凝聚态物理领域中的量子磁性材料，成功验证了理论上存在的自旋超固态现象。他们通过精密的实验观测发现这种材料在磁场变化时会产生强烈的温度变化。这种巨磁卡效应让他们能够利用绝热去磁技术达到极低温区域。他们不仅给这项研究成果提供了坚实的实验证据，还给出了无需依赖氦资源即可抵达极低温区的新型制冷原理和技术原型。《自然》杂志的审稿专家认为这项工作是基础研究的重大突破，开辟了全新的技术范式。这项研究不仅有学术意义还有实际应用价值。它为开发完全自主知识产权、高效紧凑的无氦极低温制冷机奠定了基础。未来可能会应用于量子计算机、超导探测器和卫星载荷等领域，提升我国在量子科技、航空航天等高技术领域的自主保障能力。 这个发现也会推动凝聚态物理、量子材料等基础学科的发展，可能催生更多新现象和新应用。苏刚团队这次成功突破标志着我国在极低温这一尖端科技领域已经从跟跑、并跑开始进入领跑阶段。随着后续工程化和实用化研究的推进，这个源自中国科学家智慧的无氦极低温制冷技术有望为解决全球性科技难题贡献中国方案。它将为我国在未来量子时代抢占科技制高点提供关键支撑。