1115
Пошук надпровідників, здатних працювати за кімнатної температури, суттєво прискорився завдяки поєднанню машинного навчання з квантовою фізикою. Міжнародна команда під керівництвом дослідників з Університету Аалто у Фінляндії використала штучний інтелект, щоб виявити й підтвердити два нові надпровідні матеріали та відкрити шлях до тисяч інших. Результати опубліковано в Physical Review Research.
Надпровідники проводять електричний струм без жодних втрат, але історично їх знаходили переважно випадково: із понад семи тисяч відомих матеріалів лише близько двох десятків були передбачені теоретично. Перебирати всі можливі хімічні сполуки традиційними квантовими розрахунками неможливо — на це не вистачило б обчислювальних ресурсів навіть найпотужніших суперкомп’ютерів.
Команда під керівництвом професорки Пяйві Тьормя застосувала двоступеневу стратегію: спершу алгоритм машинного навчання швидко відсіював мільйони кандидатів, а потім точні квантові обчислення детально аналізували найперспективніші з них. Такий підхід дозволяє в перспективі просіювати навіть мільярди сполук замість того, щоб покладатися на щасливий випадок. Експериментальну перевірку провела група професорки Емілії Мородзан з Університету Райса.
У результаті було підтверджено надпровідність двох сполук — YRu3B2 та LuRu3B2. Обидві набувають своїх властивостей завдяки так званим плоским зонам, які виникають, коли електрони рухаються в кристалічній структурі типу кагоме — ґратці з характерним візерунком трикутників. Такі плоскі зони вважаються особливо перспективними для підвищення критичної температури надпровідності.
Значення такого прориву важко переоцінити: матеріали, здатні передавати струм без опору за звичайних умов, могли б докорінно змінити енергетику, транспорт та обчислення, різко скоротивши енерговитрати ліній електропередач і центрів обробки даних. Продемонстрований метод показує, що штучний інтелект здатен перетворити цей пошук зі справи випадку на систематичну наукову процедуру, і наближає день, коли надпровідність вийде за межі установок глибокого охолодження.
