В результате революционного открытия ученые из Национального университета Сингапура (NUS) представили новаторскую методологию, основанную на искусственном интеллекте, для создания углеродсодержащих квантовых материалов на атомном уровне. Этот революционный подход, получивший название «интуитивно понятный химиками атомный роботизированный зонд» (CARP), объединяет методы сканирующей зондовой микроскопии и глубокие нейронные сети, открывая новую эру атомного производства. Главная новость заключается в интеграции ИИ на суб-ангстремном уровне, что обеспечивает улучшенный контроль над созданием квантовых материалов, как было объявлено в журнале Nature Synthesis 29 февраля 2024 года.
Появление CARP –defiпроизводства квантовых материалов
В области нанотехнологий точность на атомном уровне имеет первостепенное значение для развития производства квантовых материалов. Магнитные нанографены с открытой оболочкой, обладающие устойчивыми π-спиновыми центрами и коллективным квантовым магнетизмом, представляют собой перспективный путь для разработки высокоскоростныхtronустройств и квантовых компьютеров. Однако достижение точного изготовления и модификации этих материалов на атомном уровне представляет собой серьезную проблему. Здесь на помощь приходит интуитивно понятный атомный роботизированный зонд (CARP), новаторская концепция, разработанная учеными из Национального университета Сингапура (NUS).
Этот инновационный подход, разработанный доцентами Лу Цзюном и Чжан Чуном, объединяет знания в области зондовой химии и искусственный интеллект для автоматизации изготовления и характеризации магнитных нанографенов с открытой оболочкой на уровне отдельных молекул. Используя глубокие нейронные сети, обученные на основе опыта химиков-специалистов по поверхностным явлениям, CARP позволяет точно проектировать топологию π-tron и спиновые конфигурации, что соответствует возможностям химиков-людей.
Раскрывая потенциал CARP – трансформация синтеза квантовых материалов
Сотрудничество исследовательской группы с доцентом Ван Сяонанем из Университета Цинхуа в Китае завершилось публикацией результатов в журнале Nature Synthesis, что стало важной вехой в создании квантовых материалов. В ходе тщательного тестирования CARP продемонстрировал свою эффективность в проведении сложных селективных реакций циклодегидрирования, необходимых для получения химических соединений со специфическими структурными иtronсвойствами. Эффективно используя экспертные знания и преобразуя их в задачи, понятные машинному обучению, CARP имитирует рабочий процесс химиков-людей, манипулируя геометрической формой и спиновыми характеристиками конечных химических соединений.
Интеграция возможностей искусственного интеллекта позволяет CARPtracскрытые закономерности из экспериментальных баз данных, дополняя теоретические модели и улучшая понимание механизмов реакций зондовой химии. Доцент Лу подчеркивает цель работы на атомном уровне для революционизации производства квантовых материалов, стремясь расширить возможности CARP для универсальных реакций зондовой химии на поверхности с увеличением масштаба и эффективности. Этот преобразующий подход потенциально может ускорить фундаментальные исследования в области квантовых материалов и проложить путь к изготовлению на чипе, открывая новую эру интеллектуального атомного производства.
Поскольку научное сообщество активно внедряет технологии на основе искусственного интеллекта для расширения границ инноваций, появление CARP представляет собой значительный шаг вперед в области создания квантовых материалов. Благодаря органичной интеграции человеческого опыта с машинным интеллектом, CARP обеспечивает беспрецедентную точность и эффективность в процессах атомного производства.
Последствия этого прорыва огромны, потенциальные области применения простираются от высокоскоростных электронныхtronдо квантовых вычислений. Однако, на фоне всеобщего восторга по поводу возможностей CARP, остается один вопрос: как интеграция ИИ изменит ландшафт исследований в области нанотехнологий и квантовых материалов в ближайшие годы?
