Ein internationales Forscherteam um das SuperC-Konsortium der Aalto-Universität und der Rice-Universität hat mit Hilfe von maschinellem Lernen zwei neue Supraleiter identifiziert: die Verbindungen YRu3B2 und LuRu3B2. Die Entdeckung markiert einen Durchbruch bei der gezielten Suche nach Hochtemperatur-Supraleitern und demonstriert, wie KI-gestützte Screening-Verfahren den traditionellen, oft zufallsbasierten Forschungsansatz ablösen können. Supraleiter leiten Strom ohne Widerstand, eine Eigenschaft, die jedoch meist nur bei extrem tiefen Temperaturen auftritt. Die Identifizierung potenzieller Materialien ist bisher rechenintensiv und zeitaufwendig, da aus theoretisch unendlichen Kombinationen nur wenige Verbindungen tatsächlich supraleitend sind oder sich praktisch synthetisieren lassen. Das SuperC-Konsortium, das 2023 ins Leben gerufen wurde, kombiniert nun Quantengeometrie mit maschinellen Lernverfahren, um diesen Engpass zu überwinden. Der aktuelle Nachweis basiert auf einem kagome-Gitter, einem hexagonalen Atomverband inspiriert von japanischen Korbwebmustern. In dieser Struktur bilden Elektronen flache Bänder aus, die die Supraleitung ermöglichen. Der methodische Ablauf beginnt mit einem algorithmischen Vorscreening tausender Elementkombinationen, gefolgt von präzisen quantenmechanischen Berechnungen vielversprechender Kandidaten. Die theoretisch bestätigten Materialien wurden anschließend an der Rice-Universität unter Leitung von Professorin Emilia Morosan chemisch synthetisiert und experimentell auf ihre supraleitenden Eigenschaften überprüft. Die Ergebnisse der Proof-of-Concept-Studie wurden kürzlich im Fachjournal Physical Review Research veröffentlicht. Professor Päivi Törmä von der Aalto-Universität, Leiterin des SuperC-Konsortiums, betont, dass der Ansatz die Durchmusterung von Materialien auf Milliarden von Kombinationen skalierbar macht. Bisher wurden weniger als zwanzig Supraleiter rein theoretisch vorhergesagt, obwohl weltweit über siebentausend bekannt sind. Die praktische Relevanz dieses Fortschritts ist erheblich. Supraleiter sind unverzichtbar für Quantencomputer, Kernfusionsreaktoren, Magnetschwebebahnen und medizinische Bildgebungsverfahren. Ein Supraleiter, der bei Raumtemperatur funktioniert, würde den globalen Energieverbrauch drastisch senken, insbesondere in Rechenzentren und der Informations- und Kommunikationstechnik. Das SuperC-Konsortium strebt an, bis zum Jahr 2033 einen skalierbaren Raumtemperatur-Supraleiter zu entwickeln und damit einen wesentlichen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels zu leisten. Die Forschungsergebnisse werden zudem im Rahmen der Ausstellung Designs for a Cooler Planet an der Aalto-Universität in Finnland präsentiert. Der hybride Ansatz aus KI-Präselektion und gezielter Materialsynthese etabliert sich zunehmend als neuer Standard in der Festkörperphysik und beschleunigt die Entwicklung zukunftsträchtiger Quantenmaterialien erheblich.