Новый метод на основе искусственного интеллекта ускоряет обнаружение сверхпроводников в течение нескольких месяцев до минуты

Исследователи из Университета Эмори и Йельского университета представили новый метод, который использует искусственный интеллект, чтобы сократить время, необходимое для обнаружения сложных квантовых фаз в материалах в течение нескольких месяцев. Это может значительно ускорить квантовые исследования, особенно сверхпроизводства с низким размером, которые могут проводить электроэнергию без потери энергии.

Традиционные методы изучения таких материалов испытывают серьезные трудности из -за сложных взаимодействий частиц и непредсказуемых колебаний. Например, чтобы определить точку перехода к сверхпроводящему состоянию, ученые обычно анализируют разность энергии — параметр, который часто теряет смысл в системах с сильными квантовыми флуктуациями. Новый подход использует машинное обучение для анализа спектральных данных, что позволяет быстро и точно определить фазовые переходы даже с ограниченными экспериментальными данными.

Для обучения модели ученые использовали симуляции, которые генерируют большие объемы данных, которые затем дополняются экспериментальными измерениями. Это похоже на обучение автономных автомобилей: модели сначала протестируются в виртуальной среде, а затем применяются в реальных условиях. В результате метод может распознавать ключевые характеристики фазовых переходов даже по одному спектральным фотографиям.

Тестирование метода на копра — материалы, известные своими сверхпроводящими свойствами с высокой температурой — показали точность около 98%. ТТаким образом, путь для более быстрых и масштабов новых квантовых материалов, что может привести к прорыву в области энергетики, электроники и компьютерных технологий. Ученые надеются, что их работа станет важным шагом к созданию материалов, способных выполнять сверхпроводимость при комнатной температуре.