William Poor, Vaşinqton Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Molibden ditellurid kristallarının təbəqələri, müəyyən bir şəkildə bir-birinin üzərinə yığıldıqda, yuxarıda göründüyü kimi mürəkkəb qəfəs quruluşunu yaradır. Yeni bir araşdırmada, Vaşinqton Universitetinin materialşünasları bu təbəqələrin nəhəng yığınlarını simulyasiya etmək üçün süni intellektdən istifadə edərək daha kiçik miqyaslarda mövcud olmayan yeni kvant hadisələrini yaratdılar. Mənbə: Yueyao Fan

Kvant materialları, klassik fizikadan daha çox kvant mexanikası ilə idarə olunan xüsusi xüsusiyyətlərə malik ekzotik materiallar sinfidir. Bu xüsusiyyətlər – məsələn, superkeçiricilik, dolaşıqlıq və qeyri-adi maqnetizm formaları – çox vaxt kristalların içərisindəki atomların kiçik təkrarlanan nümunələrindən qaynaqlanır, lakin ağıllı mühəndislik sayəsində onlar daha insan miqyasında müşahidə və idarə oluna bilər. Kvant materialları sürətlə inkişaf edən kvant hesablama sahəsinə güc verməyə kömək edir və enerjiyə qənaət edən elektronikanın gələcək nəsillərinə yol tapa bilər.

Lakin atom miqyasından yeni materialların dizaynı intensiv modelləşdirmə və simulyasiya tələb edir. Bəzi materiallar kiçik atom qrupları kimi baxıldıqda adi görünə bilər, lakin atom quruluş blokları daha böyük məsafələrdə təkrarlandıqda və qarşılıqlı təsir göstərdikdə yeni və faydalı xüsusiyyətləri ortaya qoyur. Tədqiqatçılar praktik tətbiqləri olan materiallar tapmaq üçün geniş miqyaslı davranışları dəqiq proqnozlaşdıra bilməlidirlər – əks halda yeni materialların dizaynı yavaş və baha başa gələn sınaq və səhv prosesidir.

Son 50 ildə superkompüterlər materialşünaslara bu çətin proqnozlaşdırma problemlərinin bəzilərini həll etməyə kömək etsə də, Vaşinqton Universitetinin iki son tədqiqatı yeni hesablama texnikalarının tədqiqatçılara perspektivli kvant materiallarını kəşf etməyə necə kömək edə biləcəyini nümayiş etdirir.

2 iyun tarixində Milli Elmlər Akademiyasının Proceedings jurnalında dərc olunmuş ilk tədqiqat , tədqiqatçıların süni intellektdən mürəkkəb naxışlarla yığılmış onlarla atom vərəqini simulyasiya etmək üçün necə istifadə edə biləcəklərini göstərir. Bu proses mürəkkəb və potensial olaraq faydalı kvant davranışları yaradır.

8 iyun tarixində Nature Communications jurnalında dərc olunmuş ikinci tədqiqat , kvant kompüterlərinin gələcək kvant kompüterlərinin komponentləri ola biləcək yeni materialları kəşf etməklə özünü təkmilləşdirən dizayn dövrəsi yarada biləcəyini göstərir .

“Maraqlıdır ki, süni intellekt və kvant hesablamaları təkcə hansı problemləri həll edə biləcəyimizi deyil, həm də tədqiqat aparmağımızı dəyişdirməyə başlayır”, – deyə UW materialşünaslıq və mühəndislik üzrə dosenti və hər iki tədqiqatın baş müəllifi Tinq Kao bildirib.

Bu iki yeni alət — süni intellekt və kvant hesablama — bir-birini tamamlayır, çünki hər biri fərqli simulyasiya problemlərində üstündür. Düzgün təlimlə süni intellekt modeli superkompüter üçün sürətli və nisbətən ucuz bir surroqat kimi çıxış edə bilər və nisbətən kiçik bir məlumat dəstindən nəhəng material sistemlərinin davranışını ekstrapolyasiya edə bilər.

Cao və əməkdaşları bu yanaşmadan istifadə edərək virtual atom təbəqələrini bir-birinin üstünə dəfələrlə yığdılar – bu proses daha kiçik miqyasda olmayan, lakin ənənəvi superkompüterlərlə modelləşdirmək mümkün olmayan tamamilə yeni hadisələr yaratdı. Bundan sonra tədqiqatçılar simulyasiyaları sübut etmək üçün laboratoriyada ən perspektivli materialları hazırlamağa çalışa bilərlər.

Digər tərəfdən, kvant kompüterləri, əsasən, Cao və digər materiallar üzrə tədqiqatçıların öyrənmək istədiyi eyni kvant fenomeni – məsələn, dolaşıqlıq – ilə işləyir. Bu cür fenomenləri ənənəvi kompüterlər və ya süni intellekt sistemləri ilə simulyasiya etmək çətin ola bilər, lakin kvant kompüterləri təbii olaraq bu vəzifəyə uyğundur. Tədqiqatda Cao və komandası Laflin vəziyyəti kimi tanınan maddənin ekzotik fazasını öyrənmək üçün kvant kompüterindən istifadə etdilər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Gələcəkdə Cao və komandası məlumat dəstlərini daha da inkişaf etdirməyi və nəticədə daha geniş materialları simulyasiya edə biləcək modellər hazırlamağı planlaşdırır. Onlar həmçinin süni intellekt və kvant hesablama sistemlərini daha güclü və çevik hibrid alətə birləşdirməyə ümid edirlər.

“Növbəti addım bu alətləri bir araya gətirməkdir”, – deyə Cao bildirib. “Kvant simulyasiyalarına rəhbərlik etmək üçün süni intellektdən, süni intellekt modellərini təkmilləşdirən yeni məlumatlar və anlayışlar yaratmaq üçün isə kvant kompüterlərindən istifadə edə bilərik.”

“Biz yeni bir dövrün başlanğıcındayıq”, – deyə UW professoru, materialşünaslıq və mühəndislik kafedrasının müdiri və hər iki tədqiqatın həmmüəllifi Di Xiao bildirib. “Bizim sahəmiz kökündən dəyişir. Bir neçə il əvvəl sözün əsl mənasında qeyri-mümkün olan şeylər indi adi hala gəlir. Və biz yalnız süni intellekt və kvant hesablamasının kvant materialları üçün nələri mümkün edəcəyini görməyə başlayırıq.”

Nəşr detalları

_{Yueyao Fan və digərləri, Bükülmüş çoxqatlı MoTe 2-də} təbəqələr üzrə təbəqələşmə və zolaqların yenidən düzülüşü , Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2532550123

Lingnan Shen və digərləri, Kvant prosessorunda fermionik Laflin vəziyyətinin reallaşdırılması, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-72769-y

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları , Təbiət Kommunikasiyaları  

Əsas anlayışlar

Kvant alqoritmləri və hesablamaSuperkeçiricilikMaddənin topoloji mərhələləriKvant çoxcisimli sistemlər

Vaşinqton Universiteti tərəfindən təmin edilir