新加坡國立大學(NUS) 的科學家取得了突破性進展，推出了一種開創性的人工智慧驅動方法，用於在Atom尺度上製造碳基量子材料。這種革命性的方法被稱為化學家直覺Atom機器人探針（CARP），整合了掃描探針顯微鏡技術和深度神經網絡，開創了Atom製造的新時代。正如《自然綜合》雜誌於2024 年2 月29 日宣布的那樣，真正的新聞在於亞埃級人工智慧的集成，增強了對量子材料製造的控制。
CARP 的出現－重新定義量子材料製造
在Nano技術領域，Atom級的精度對於推進量子材料製造至關重要。開殼磁性Nano石墨烯具有強大的π自旋中心和集體量子磁性，為開發高速電子設備和量子電腦提供了一條有前途的途徑。然而，在Atom尺度上實現這些材料的精確製造和客製化提出了重大挑戰。化學家直覺的Atom機器人探針(CARP) 是由新加坡國立大學(NUS) 的科學家所提出的突破性概念。
這種創新方法由魯炯副教授和張春副教授領導，整合了探針化學知識和人工智慧，可在單分子層級上自動製造和表徵開殼磁性Nano石墨烯。透過利用經過表面科學化學家專業知識訓練的深度神經網絡，CARP 能夠精確設計π 電子拓撲和自旋構型，從而反映了人類化學家的能力。
揭示CARP 的潛力－改變量子材料合成
該研究團隊與中國清華大學王曉楠副教授的合作最終在《自然合成》雜誌上發表了他們的研究成果，標誌著量子材料製造的一個重要里程碑。透過嚴格的測試，CARP 證明了其執行複雜的位點選擇性環脫氫反應的功效，這對於生產具有特定結構和電子特性的Compound至關重要。透過有效地採用專業知識並將其轉化為機器可理解的任務，CARP 模仿人類化學家的工作流程，操縱最終Compound的幾何和自旋特徵。
人工智慧功能的整合使CARP 能夠從實驗資料庫中提取隱藏的見解，補充理論模擬並增強對探針化學反應機制的理解。盧副教授強調，我們的目標是在Atom層級徹底改變量子材料的生產，努力擴展CARP 的框架，以實現大規模和高效的多功能表面探針化學反應。這種變革性方法有可能加速量子材料的基礎研究，並為片上製造鋪路，開創智慧Atom製造的新時代。
透過人工智慧驅動的創新引領量子材料製造的未來
隨著科學界擁抱人工智慧驅動的技術來突破創新的界限，CARP 的出現代表了量子材料製造領域的重大飛躍。透過將人類專業知識與機器智慧無縫集成，CARP 在Atom製造過程中提供了無與倫比的精度和效率。
這一突破的影響是巨大的，潛在的應用範圍涵蓋從高速電子設備到量子計算。然而，在圍繞CARP 能力的興奮之中，有一個問題仍然存在：人工智慧的整合將如何重塑未來幾年Nano技術和量子材料研究的格局？
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