Традиционно ученые используют для этих целей уравнения Боголюбова-де Жена, но их решение требует таких мощностей, что моделировать удается лишь крошечные образцы размером в несколько сотен атомов. Этого катастрофически мало для изучения реальных материалов с хаотично расположенными примесями, которые часто оказываются самыми перспективными. Российские физики нашли элегантный выход: они обучили искусственный интеллект на массиве данных, сопоставляя «фотографии» поверхности сверхпроводника с дефектами и точные расчеты свойств для этих же малых областей.
Научный сотрудник МФТИ Вячеслав Неверов пояснил, что после обучения нейросеть способна практически мгновенно предсказывать распределение сверхпроводящих свойств для образцов любого размера, подавая на вход лишь изображение дефектов. Это избавляет от необходимости проводить трудоемкие расчеты для каждого нового материала. В ходе экспериментов ИИ тренировали на областях размером 24 на 24 атома, а затем проверяли на образцах, содержащих более 100 на 100 атомов — точность прогнозов оказалась впечатляющей.
Благодаря новому методу ученым впервые удалось детально рассмотреть общую картину сверхпроводимости в реальном материале с дефектами. Теперь физики смогут наблюдать, как сверхпроводящие «островки» соединяются друг с другом, и определять точку перехода материала в состояние изолятора.
Это открывает путь к моделированию квантовых переходов и ускоренному поиску новых сверхпроводников, особенно тех, где примеси расположены хаотично. Разработка обещает не только теоретические прорывы, но и практическое применение в создании материалов будущего для энергетики и электроники.
Учёные НГУ создали нейросеть для устранения искажений в оптоволокне на основе уравнений Шрёдингера.
Ученая Расторгуева предложила новую модель эмоционального интеллекта.