Ученые значительно ускорили процесс поиска сверхпроводников, применив машинное обучение. Эта технология уже позволила предсказать два новых материала, которые были синтезированы и подтверждены в лабораторных условиях.
Международная команда исследователей достигла значительного успеха в поиске материалов со сверхпроводимостью. Применяя машинное обучение, ученые сумели фильтровать огромное количество комбинаций элементов, чтобы гораздо быстрее находить кандидатов, способных проводить электрический ток без потерь, сообщает Phys.org. Профессор Пяйви Термя из Университета Аалто, возглавляющая консорциум SuperC, отметила, что это открытие кардинальным образом меняет подходы в материаловедении.
Сверхпроводники — основа многих технологий будущего, включая квантовые вычисления, МРТ и термоядерные реакторы. Их основная характеристика — нулевое сопротивление электрическому току, но это проявляется лишь при крайне низких температурах, близких к абсолютному нулю. Это делает их использование дорогостоящим и сложным.
Глобальная гонка за поиском «святого Грааля» физиков — сверхпроводника, работающего при комнатной температуре, продолжается повсеместно. Такой материал мог бы навсегда изменить энергетику мира, сократив общее потребление энергии и уменьшив углеродный след в IT-секторе. Однако проблема заключается в непредсказуемости новых сверхпроводников. Из тысяч теоретически возможных комбинаций только немногие работают, а предсказать их свойства невероятно сложно. Традиционно открытия происходили случайно.
Консорциум SuperC, основанный в 2023 году с целью найти сверхпроводник, функционирующий при комнатной температуре к 2033 году, применил новый метод. Команда использовала машинное обучение для начального отбора многообещающих комбинаций элементов. «Наш подход включает предварительный отбор на основе ИИ с последующими целенаправленными расчетами для наиболее многообещающих кандидатов. Это позволяет нам обрабатывать миллиарды вариантов и существенно ускоряет процесс», — поясняет профессор Термя.
Для подтверждения своего метода, исследователи уже применили его на практике. С помощью ИИ они предсказали два новых сверхпроводника — YRu₃B₂ и LuRu₃B₂, у которых структура «решетки кагоме» создает оптимальные условия для движения электронов. Затем теоретические выкладки были переданы в Университет Райса, где коллеги синтезировали реальные образцы и подтвердили их свойства в лаборатории. Этот пример успешного международного сотрудничества открывает новые горизонты в материаловедении.
Фото: hi-tech.mail.ru