AlibabaのAIエージェントが4種類の新超伝導体を発見、世界の取り組みに匹敵

阿里巴巴（アリババ・グループ・ホールディング）のDAMOアカデミーは、人工知能エージェントを活用して6万8000種類の潜在的な超伝導材料を予測し、そのうち4種類の新規化合物を実験的に確認した。これは、材料科学におけるAI主導の最大規模の発見の一つとなる。

アリババのDAMOアカデミーが中国人民大学および中国科学院大学と協力して構築したAIエージェントは、6万8000種類の可能性のある超伝導材料を予測し、4種類の実験的に確認された化合物を提供したと、コンソーシアムは7月3日に発表した。ElementsClawと呼ばれるこのシステムは、大規模言語モデルと専門的な物理シミュレーションツールを組み合わせ、自律的に候補材料の設計、スクリーニング、検証を行う。これは、6月に機械学習手法を用いて2種類の新超伝導体を確認した世界規模のSuperCコンソーシアムのアプローチに匹敵する、エンドツーエンドのパイプラインである。

「ElementsClawは、超伝導体発見のために特別に構築された初の業界グレードのAIエージェントです」と研究チームは声明で述べた。このシステムは自然言語処理と密度汎関数理論計算を統合しており、研究者が各シミュレーションを手動で設定することなく、材料化学について推論し、電子特性を予測することを可能にする。

確認された4種類の化合物は実験室で合成され、磁化や電気輸送を含む複数の測定手法を用いて、バルク超伝導性が検証された。コンソーシアムは、フォローアップ研究を加速するため、計算された電子構造や合成パラメータを含む6万8000件の予測の全データセットをオープンソース化した。比較対象として、アアルト大学のパイヴィ・トルマ率いるSuperCコンソーシアム（ライス大学、プリンストン大学の研究者を含む）は、6月17日にPhysical Review Researchに掲載された研究で、機械学習による事前スクリーニング、密度汎関数理論計算、実験的合成の3段階パイプラインを用いて、2種類のカゴメ格子超伝導体YRu3B2とLuRu3B2を確認した。

ElementsClawが他のAI発見システムと異なる点

ElementsClawのアーキテクチャは、スタンドアロンの分類器を使用するのではなく、大規模言語モデルを推論の中核として組み込む点で、従来のアプローチとは一線を画す。このエージェントは研究論文を解釈し、合成レシピを抽出し、結晶構造の修正を自律的に提案できる。その後、物理シミュレーションを実行して臨界温度と電子安定性を推定し、予測される実行可能性に基づいて候補をランク付けした上で、最良の結果を物理実験室に送る。

対照的にSuperCコンソーシアムの手法は、既知の超伝導体特性を学習した機械学習モデルを使用して候補ファミリーを事前スクリーニングし、最も有望な候補に対して標的を絞った密度汎関数理論計算を実行する。このアプローチにより、カゴメ格子ファミリーからYRu3B2とLuRu3B2が特定され、それぞれ0.81Kと0.95Kの臨界温度を示した。これは室温をはるかに下回るものの、パイプラインを検証するには十分である。トルマは、この手法が最終的に数十億の候補材料をスクリーニングできる可能性があると述べている。

室温超伝導がもたらす意味

実用的な超伝導体（周囲温度でゼロ抵抗の電気を流す材料）の探索は、2022年と2023年に室温超伝導の主張が高名な撤回に至った後、さらに激化している。極低温冷却なしで300Kで動作する材料が実現すれば、電力網、データセンター、コンピューティングハードウェアにおける世界のエネルギー消費を変革的な規模で削減できる可能性がある。超伝導体はすでにMRI装置、量子コンピュータ、核融合炉の磁石を実現しているが、各アプリケーションには高価な液体ヘリウム冷却が必要であり、大規模な展開を制限している。

アリババによるElementsClawデータセットのオープンソース公開により、学術研究者や産業研究者は、通常は計算に数ヶ月を要する数千もの候補構造にアクセスできるようになる。同社は予測実行の計算コストや、確認された4種類の化合物の具体的な化学組成については開示していない。

アリババの株価は7月2日のニューヨーク市場で92.34ドルで取引され、年初来で18％上昇している。同社はDAMOアカデミーを通じてAI研究に多額の投資を行っており、大規模言語モデルやコンピュータビジョンシステムも開発している。今回の超伝導材料の発見は、アリババのAI能力を中核のeコマースやクラウド事業を超えて位置づけるものであり、科学計算サービスや材料ライセンスを通じて研究インフラを収益化する新たな道を開く可能性がある。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資助言を構成するものではありません。