Репортаж от Wedoany，Международная исследовательская группа с участием Университета Аалто (Финляндия) с помощью технологии искусственного интеллекта обнаружила два новых типа сверхпроводников, предложив более эффективный метод отбора сверхпроводящих материалов. Соответствующая исследовательская статья опубликована в американском академическом журнале Physical Review Research. Два материала — YRu₃B₂ и LuRu₃B₂.
Ключевое значение этого достижения заключается не только в «открытии новых материалов», но и во внедрении машинного обучения в процесс отбора кандидатов в сверхпроводники. Пространство комбинаций сверхпроводящих материалов чрезвычайно велико, и если полностью полагаться на традиционные методы проб и ошибок и поочередные расчеты, цикл разработки будет очень долгим. Исследовательская группа сначала с помощью методов машинного обучения провела предварительный отбор большого количества комбинаций элементов, а затем выполнила более точные первопринципные расчеты и экспериментальную проверку потенциальных материалов-кандидатов, в итоге подтвердив два соединения с решеткой кагоме, обладающие объемными сверхпроводящими характеристиками. Структура кагоме благодаря своим особым электронным свойствам и квантовым характеристикам долгое время привлекала внимание в области физики конденсированного состояния и исследований квантовых материалов. Данное сочетание ИИ-отбора и квантово-физических расчетов свидетельствует о том, что разработка материалов переходит от эмпирического подхода и ручного скрининга к совместному продвижению алгоритмического прогнозирования, вычислительной проверки и экспериментального подтверждения.
Эти два новых сверхпроводника пока не являются сверхпроводниками при комнатной температуре и не означают немедленного внедрения в инженерные приложения. Их ценность в большей степени сосредоточена в методологии: ИИ может помочь исследователям быстрее сузить круг кандидатов, сжимая изначально огромное пространство поиска материалов до направлений, более заслуживающих экспериментальной проверки.
Если этот подход продолжит совершенствоваться, его влияние распространится на энергетику, электроэнергетику, вычислительную технику и индустрию криогенного оборудования. Как только сверхпроводящие материалы, пригодные для масштабного применения, достигнут более высокой критической температуры, более стабильного производства и более низкой стоимости, они могут быть использованы в линиях электропередачи с низкими потерями, высокопроизводительных магнитах, квантовых вычислениях, центрах обработки данных, медицинской визуализации, ускорителях частиц и передовых сенсорных системах. Реальные барьеры по-прежнему высоки: сверхпроводящие материалы должны не только обладать идеальными физическими свойствами, но и решать проблемы технологии производства, стабильности материала, критического тока, механической прочности, условий охлаждения и стоимости массового производства. Обнаружение ИИ двух новых материалов напрямую не изменит структуру промышленности, но оно предоставляет новый инструмент отбора для исследований сверхпроводимости, способствует повышению эффективности обнаружения материалов-кандидатов и накапливает данные и методы для будущего поиска сверхпроводящих материалов, приближающихся к комнатной температуре.
