Штучний інтелект допоміг знайти два нові надпровідники

Новий підхід до пошуку надпровідників

Як повідомляє НВ — Техно: 8 липня, 08:00

Міжнародна група науковців представила новий підхід до пошуку надпровідників, поєднавши алгоритми машинного навчання з методами квантової фізики. Цей інноваційний метод дозволив вченим виявити два нові надпровідники: YRu₃B₂ і LuRu₃B₂, які пізніше були синтезовані в лабораторії, а їхні надпровідні властивості підтверджені експериментально.

Більшість відомих надпровідників функціонують лише за дуже низьких температур, що обмежує їхнє застосування. Надпровідники використовуються у:

• квантових комп'ютерах;
• медичних сканерах;
• термоядерних реакторах;
• поїздах на магнітній подушці.

Проте, як зазначила керівниця консорціуму SuperC, професорка Пяйві Тьорма з Університету Аалто,

“надпровідники, здатні працювати за кімнатної температури, можуть кардинально змінити енергетику.”

Вона також підкреслила, що

“якщо ними замінити звичайні провідники, наприклад у комп'ютерах і центрах обробки даних, це суттєво скоротить споживання електроенергії та кількість тепла, яке виділяє ІТ-галузь.”

Вчені проаналізували величезну кількість можливих комбінацій хімічних елементів за допомогою штучного інтелекту та виконали детальні квантові розрахунки для перевірки властивостей нових матеріалів. Це дослідження є важливим кроком уперед, оскільки за десятиліття дослідники відкрили понад 7 тисяч надпровідників, але теоретично вдалося детально проаналізувати лише близько 20 матеріалів. Пяйві Тьорма зазначила, що “у майбутньому це дозволить аналізувати вже не тисячі чи мільйони, а мільярди потенційних матеріалів і наблизить учених до створення надпровідника, який працюватиме без охолодження.”

Матеріали YRu₃B₂ та LuRu₃B₂ набувають надпровідності завдяки електронам, що утворюють плоскі зони в решітці кагоме. Це відкриття може надати нові можливості для розвитку технологій у різних сферах.

Відкриття нових надпровідників та застосування алгоритмів машинного навчання в їхньому пошуку є важливим досягненням в області матеріалознавства. Якщо вчені зможуть продовжити цю тенденцію, це може призвести до створення надпровідників, які функціонують за кімнатної температури, що суттєво змінить підходи до енергетики та технологій. Такі досягнення можуть відкрити нові можливості в медичній, промисловій та інформаційній сферах, зменшуючи витрати на енергію та покращуючи ефективність технологій.

Ці нові відкриття можуть суттєво вплинути на розвиток надпровідних технологій. Наприклад, нещодавно науковці досягли надпровідності при 151 кельвіні, що відкриває нові горизонти для практичного використання надпровідників. Це підкреслює важливість досліджень у цій галузі та їх потенціал для зміни енергетичної сфери.