在昨天美国拉斯维加斯举办的物理学会上,美国罗切斯特大学物理学家Ranga Dias报告了「室温超导」研究的里程碑式突破:人类在21℃条件下实现室温超导。

这意味着全球的能耗问题,将从源头上解决——人类将利用电能获得巨大的力量。如果再从根上掌握了可控核聚变,我们甚至可以进行远距离的太空旅行。

论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-023-05742-0  

预测新材料的机器学习算法

值得注意的是,这次实验在预测新型超导材料时,还用到了机器学习算法。利用实验室中积累的超导实验数据,团队训练了一种算法,预测其他可能的超导材料。

这些材料实际上是从数以千计的稀土金属、氮、氢和碳的可能组合中,混合和匹配而成的。

「在日常生活中,不同的金属被用于不同的应用,因此我们也需要不同种类的超导材料,」Dias 说。「就像我们为不同的应用使用不同的金属一样,我们需要更多的环境超导体,来满足不同的应用。」

据称,算法由合著者Keith Lawlor开发,使用的是罗彻斯特大学综合研究计算中心提供的超算资源。

具体来说,大概步骤是物理学家用比较容易算出来的Eliashberg谱函数来训练神经网络,训练好后,再用神经网络生成更多比较难算的三元氢化物的Eliashberg谱函数。然后就能计算出各种三元氢化物的Tc,然后只需试几种Tc最高的三元氢化物即可。

有网友总结道:「现在我们知道了,今天的这个刷屏大新闻,幕后的英雄还是ML/AI。」

超导是什么

荷兰莱顿大学K. Onnes等人于1911年首次发现在温度冷却到-269°C以下时,水银的电阻会变为0。他们将这种状态命名为「超导」。

我们在实际应用中,需要依靠昂贵的低温液体来维持低温环境。随之而来的是,维持低温的成本远远超出了超导材料的成本。

因此,室温超导,无需冷却的条件下实现零电阻导电,成为物理学家们的追求的目标,不断刷新最高临界温度的极限。

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