ИИ ускорил гонку за сверхпроводниками при комнатной температуре

Сверхпроводники — это материалы, которые проводят электричество с нулевым сопротивлением. Однако их уникальные свойства проявляются только при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю. Это сильно ограничивает их практическое применение. Учёные по всему миру ведут гонку за создание сверхпроводника, работающего при комнатной температуре. Такой материал мог бы произвести настоящую революцию в энергетике и технологиях [1].

Недавно международная группа исследователей из консорциума SuperC, возглавляемого профессором Паави Тёрмя из Университета Аалто, продемонстрировала, как искусственный интеллект может значительно ускорить этот процесс. Учёные объединили машинное обучение с квантовой физикой и открыли два новых сверхпроводника. Этот подход открывает путь к обнаружению тысяч подобных материалов в будущем [2].

Как ИИ помог в поиске сверхпроводников

Ключевая проблема в поиске сверхпроводников — их исключительная редкость. Теоретически существует бесконечное множество комбинаций химических элементов. Однако лишь ничтожная их часть обладает сверхпроводящими свойствами. Традиционные методы поиска требуют огромных вычислительных ресурсов. За всю историю исследований учёным удалось теоретически предсказать жизнеспособность лишь около 20 материалов из более чем 7000 известных сверхпроводников. Причём большинство из них были найдены случайно [3].

Команда SuperC применила принципиально иной подход. Сначала машинное обучение просеивает огромное количество возможных комбинаций элементов. Специализированный алгоритм отбирает наиболее перспективных кандидатов. Затем в дело вступает квантовая геометрия — учёные проводят детальные расчёты для проверки сверхпроводящих свойств у отобранных материалов [4].

От теории к эксперименту

Новый метод привёл к открытию двух сверхпроводников: YRu₃B₂ и LuRu₃B₂. Их сверхпроводящие свойства обусловлены формированием так называемых «плоских зон» внутри особой кристаллической структуры, известной как кагоме-решётка (Kagome lattice). Её геометрический узор напоминает традиционный японский узор плетения корзин [5].

После того как теоретические расчёты подтвердили, что эти материалы должны быть сверхпроводниками, коллеги из Университета Райса (США) под руководством профессора Эмилии Моросан синтезировали их в лаборатории. Эксперименты подтвердили наличие сверхпроводящих свойств у обоих соединений. Работа, описывающая это открытие, была опубликована в журнале Physical Review Research [6].

Хотя критические температуры открытых сверхпроводников всё ещё очень низки (около 0,81 K для YRu₃B₂ и 0,95 K для LuRu₃B₂), главное достижение — демонстрация эффективности нового метода поиска. Благодаря машинному обучению, исследователи смогли обработать и отсеять огромный массив данных. Профессор Тёрмя отмечает: «С машинным обучением мы сможем увеличить количество обрабатываемых материалов до миллиардов. Это приблизит нас к открытию сверхпроводника при комнатной температуре» [3].

Что изменит комнатный сверхпроводник

Если учёным удастся создать практичный сверхпроводник, работающий при комнатной температуре, это изменит мир. Такие материалы позволят кардинально сократить потери энергии при передаче электроэнергии. Они произведут революцию в вычислительной технике, значительно снизив энергопотребление дата-центров. Существенно уменьшится тепловой след ИТ-сектора. Появятся более мощные и доступные медицинские томографы и сверхскоростные поезда на магнитной подушке [7].

Консорциум SuperC поставил перед собой амбициозную цель — найти комнатный сверхпроводник к 2033 году. Новая работа стала важным шагом в этом направлении. Она доказывает, что сочетание ИИ, квантовой физики и экспериментальной работы может значительно ускорить научные открытия. В августе исследование будет представлено на выставке «Designs for a Cooler Planet» в Университете Аалто [2].

Список источников

1. AI just supercharged the race to find room temperature superconductors – ScienceDaily, 2026
2. AI accelerates the search for a room-temperature superconductor – Aalto University, 2026
3. Researchers identify new superconductors, unlocking process that could yield thousands more – EurekAlert!, 2026
4. Professor Päivi Törmä and the SuperC consortium pursue room-temperature superconductivity with quantum geometry and AI – Aalto University, 2025
5. Machine learning points scientists to new superconductors — and possibly thousands more – Nanowerk, 2026
6. Machine-learning-guided discovery of kagome superconductors YRu3B2 and LuRu3B2 – Physical Review Research, 2026
7. AI supercharges search for room-temperature superconductors – Phys.org, 2026