Международная группа физиков с использованием методов машинного обучения выявила два новых сверхпроводника, что, по мнению авторов исследования, ускорит поиск материалов с нулевым электрическим сопротивлением.
Сверхпроводники пропускают электрический ток без потерь благодаря квантовым эффектам, проявляющимся при крайне низких температурах. Их применяют в квантовых компьютерах, медицинской диагностике, магнитно-резонансной томографии, установках термоядерного синтеза и поездах на магнитной подушке.
При этом поиск таких материалов остается крайне сложной задачей из-за огромного числа возможных комбинаций химических элементов. Большинство известных сверхпроводников требуют охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю.
Ученые отмечают, что создание сверхпроводника, работающего при комнатной температуре, могло бы существенно снизить энергопотребление вычислительных систем и центров обработки данных. В рамках международного консорциума SuperC исследователи применили машинное обучение для отбора перспективных материалов. В результате определили два соединения — YRu3B2 и LuRu3B2, обладающих сверхпроводящими свойствами. Их структура связана с так называемой кагоме-решеткой, напоминающей традиционное японское плетение. После теоретического отбора кандидатов ученые синтезировали материалы и подтвердили их свойства экспериментально.
По словам руководителя проекта, профессора Университета Аалто Пяйви Термя, ранее поиск сверхпроводников носил преимущественно случайный характер, а число материалов, свойства которых можно было надежно предсказать, оставалось крайне ограниченным. Использование машинного обучения, отметила она, позволяет значительно расширить область поиска и анализировать миллиарды потенциальных комбинаций.
