أظهرت دراسة جديدة أجرها باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) أن نماذج الذكاء الاصطناعي التوليديّة، التي تُستخدم عادةً لتحويل النصوص إلى صور، يمكن تكييفها لتصميم مواد جديدة ذات خصائص كمومية متقدمة، مثل الموصلية الفائقة أو السوائل المغناطيسية الكمومية. هذه المواد، رغم أهميتها الكبيرة في تطوير الحوسبة الكمومية، تظل نادرة جدًا؛ إذ تم اكتشاف ما لا يزيد عن عشرين مادةً مرشحة لفئة "السوائل المغناطيسية الكمومية" بعد أكثر من عقد من البحث. لحل هذه المشكلة، طوّر الباحثون أداة تُسمى SCIGEN، وهي برنامج حاسوبي يُضمن أن تلتزم نماذج الذكاء الاصطناعي، خصوصًا نماذج التشتت (diffusion models)، بقواعد هندسية محددة أثناء عملية التوليد. تُعد هذه القواعد ضرورية لأن خصائص المواد الكمومية تعتمد بشكل مباشر على ترتيب الذرات في هياكل هندسية معينة، مثل شبكات كاجومي (Kagome) أو لاتيسات أرخميدس (Archimedean)، التي تُعتبر مثالية لدعم ظواهر كمومية متقدمة. تم اختبار الأداة على نموذج توليد مواد شهير يُدعى DiffCSP، حيث أُجبر على إنتاج أكثر من 10 ملايين مادة ذات هياكل أرخميدسية. بعد فلترة المواد غير المستقرة، تم تحليل 26 ألف مادة باستخدام حواسيب عالية الأداء في مختبر أوك ريدج الوطني، ووجد أن 41% منها أظهرت خصائص مغناطيسية. من بين هذه المواد، نجح الباحثون في تصنيع مادتين جديدتين غير مكتشفتين سابقًا: تي بي دي بي (TiPdBi) وتي بب أسبي (TiPbSb)، والتي أثبتت تطابقًا كبيرًا بين توقعات النموذج والخصائص الفعلية. يؤكد الباحثون أن هذا النهج يُغيّر التوازن التقليدي في تصميم المواد، حيث لا يُركّز الذكاء الاصطناعي على توليد ملايين المواد المستقرة، بل على إنتاج عدد محدود من المواد الواعدة التي تحقق شروطًا علمية محددة. وفقًا لـ مينغدا لي، المؤلف الرئيسي، "نحن لا نحتاج إلى عشرة ملايين مادة جديدة لتغيير العالم، بل نحتاج إلى مادة واحدة جيدة حقًا". النتائج تُعد خطوة مهمة نحو تسريع اكتشاف مواد مُعدّة للحوسبة الكمومية، حيث تُعتبر الشبكات الهندسية مثل كاجومي ضرورية لتكوين "كويتات" كمومية مستقرة. يرى الباحثون أن SCIGEN يمكن أن يُزوّد الباحثين التجريبيين بآلاف المرشحات الجديدة، مما يقلل من الوقت اللازم للبحث التجريبي. أشار خبراء خارج الفريق، مثل ستيف ماي من جامعة دريسل، إلى أن هذه الأداة تمثل تقدّمًا كبيرًا في استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم مواد جديدة لتطبيقات إلكترونية وضوئية ومخبرية متطورة. يُذكر أن البحث دُعم من قبل وزارة الطاقة الأمريكية، والمركز الوطني للحوسبة العلمية، والمؤسسة القومية للعلوم، ومختبر أوك ريدج الوطني.