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Ai desbloqueia novos materiais quânticos
A abordagem pode acelerar os avanços na computação quântica, supercondutores e tecnologias eletrônicas de próxima geração.
Pesquisadores do MIT revelaram um novo método que permite aos modelos generativos de IA para projetar materiais com propriedades quânticas incomuns, potencialmente acelerando o progresso em campos como a computação quântica.A abordagem, chamada scigen (integração de restrições estruturais no modelo generativo), introduz regras de design geométrico nos modelos de difusão existentes, para que eles produzam materiais com estruturas conhecidas por dar origem a comportamentos exóticos.
Isso aborda um gargalo de longa data na ciência dos materiais.Enquanto a IA gerou milhões de candidatos materiais estáveis nos últimos anos, os modelos normalmente favorecem estruturas convencionais e seguras, em vez daqueles com estados eletrônicos ou magnéticos não convencionais.Isso deixa os pesquisadores lutando para identificar candidatos a líquidos quânticos e outros materiais quânticos promissores, dos quais apenas um punhado foi descoberto até o momento.
A equipe trabalha restringindo modelos generativos para seguir padrões específicos de treliça - como latícios Kagome e Archimediano - que estão fortemente ligados a efeitos quânticos.Nos testes, o sistema gerou mais de 10 milhões de candidatos materiais, examinou um milhão quanto à estabilidade e executou simulações detalhadas em 26.000 delas.Mais de 40% exibiram sinais de magnetismo.A partir desse pool, a equipe sintetizou dois compostos nunca vistos, TipDBI e TipBSB, confirmando que as previsões de IA traduzidas em materiais reais com propriedades exóticas.
Especialistas externos concordam que a ferramenta pode ajudar os experimentalistas a priorizar candidatos promissores, acelerando o progresso em direção a plataformas estáveis de computação quântica e outras aplicações de próxima geração.O desenvolvimento ocorre quando a Global Labs corra para identificar materiais que podem suportar qubits resistentes a erros e supercondutores topológicos.Os pesquisadores enfatizam, no entanto, que a IA não substituirá os experimentos: todo candidato ainda deve ser sintetizado e testado em condições do mundo real.
Olhando para o futuro, a equipe planeja estender o Scigen para incluir restrições químicas e funcionais, abrindo a possibilidade de gerar materiais não apenas com estruturas exóticas, mas também com propriedades ajustáveis para armazenamento de energia, captura de carbono ou eletrônicos avançados.
"Não precisamos de 10 milhões de novos materiais para mudar o mundo. Só precisamos de um material realmente bom", disse o físico MIT Mingda Li, autor sênior do estudo.