Искусственный интеллект помогает исследовать сверхпроводимость

Группа ученых из Университета Тохоку и компании Fujitsu сделала значительный шаг в области изучения сверхпроводимости, применив искусственный интеллект для анализа нового материала. Исследование проводилось с использованием платформы Fujitsu Kozuchi, что позволило автоматизировать процесс выявления причинно-следственных связей на основе больших объемов экспериментальных данных. Это открывает новые горизонты в материаловедении, включая разработку новых лекарств и электронных устройств, а также решение энергетических задач.

В ходе проекта ученые применили технологию к данным, полученным методом угловой фотоэмиссионной спектроскопии (ARPES), который позволяет исследовать состояние электронов в материале. В качестве образца был выбран антимонид ванадия цезия (CsV₃Sb₅), относящийся к типу кагоме. Данные измерений были собраны с помощью синхротронного источника света NanoTerasu, запущенного в апреле 2024 года, который обеспечивает высокое пространственное разрешение на нанометровом уровне.

Одной из главных проблем в таких исследованиях является огромный объем данных ARPES, что затрудняет извлечение полезной информации. Однако новая методика на основе ИИ значительно упрощает анализ, сжимая размер графа до менее чем одной двадцатой от первоначального объема, что позволяет эффективно выявлять новые закономерности. Применение этого подхода к антимониду ванадия цезия позволило получить новые данные о механизме его сверхпроводимости, основанном на взаимодействии электронов ванадия, сурьмы и цезия. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.