Showa Denko accélère la recherche d'une formulation optimale de matériaux semi-conducteurs grâce à la technologie d'informatique quantique

TOKYO, 10 février 2022 – (ACN Newswire) – Showa Denko K.K. (SDK ; TSE : 4004) a démontré qu’il est possible d’accélérer considérablement le temps nécessaire à la recherche de formulations optimales de matériaux semi-conducteurs, de plusieurs décennies à plusieurs dizaines de secondes, grâce à la technologie de l’informatique quantique.

Les matériaux semi-conducteurs contiennent un grand nombre d'ingrédients tels que des résines, des charges et des additifs dans divers rapports de mélange ; en optimisant ces formulations, on obtient des matériaux performants. Cependant, le nombre théorique de combinaisons pour le thème de développement sur lequel nous travaillons est énorme, dépassant la puissance 10 à la puissance 50. Ainsi, il faudrait des décennies pour explorer toutes les combinaisons possibles de ces ingrédients et leurs rapports de mélange avec des modèles d'intelligence artificielle (IA) conventionnels, et pour cette raison, seule une partie des combinaisons théoriques avait été extraite pour rechercher la combinaison optimale de formulations.

Pour réduire le temps nécessaire à l'exploration, nous nous sommes concentrés sur le Digital Annealer(1) de Fujitsu Ltd, la première technologie numérique d'inspiration quantique(2). Afin d'utiliser Digital Annealer, une entrée sous la forme d'un modèle Ising (3), une méthode d'analyse de la mécanique statistique, est nécessaire. Nous avons réussi à exprimer un modèle d'IA développé à l'origine, capable de prédire les caractéristiques des matériaux semi-conducteurs à partir des conditions de composition complexes des matériaux, dans le modèle d'Ising. En simulant le modèle Ising sur Digital Annealer, nous avons réduit le temps d'exploration requis à quelques dizaines de secondes, soit environ 1/72,000 30 du temps requis par les modèles d'IA conventionnels, qui recherchent selon des conditions limitant le type et la quantité de composition. De plus, nous avons pu obtenir une formule qui atteint des performances XNUMX % supérieures en tant que matériau semi-conducteur.

Dans notre « Vision à long terme pour une entreprise nouvellement intégrée », le groupe Showa Denko a annoncé qu'il s'engagerait dans la recherche et le développement de l'IA et de la science informatique, au cœur de ses activités fondamentales de R&D. Les résultats de ce développement sont un exemple des réalisations des activités de R&D basées sur l'application de la « Chimie pour penser » et de la « Chimie pour formuler », que le Groupe a définies comme cadres de base pour le développement technologique. Le Groupe appliquera ce développement à divers matériaux, accélérera ses activités de développement et fournira aux clients des solutions aux problèmes, contribuant ainsi à une société durable.

(1) Digital Annealer : architecture spécifique à un domaine (conception informatique de base composée de mémoire et de circuits informatiques) spécialisée dans la résolution de problèmes d'optimisation combinatoire à forte intensité de calcul. (https://www.fujitsu.com/global/services/business-services/digital-annealer/)
(2) Technologie informatique d'inspiration quantique : technologie de calcul haute performance inspirée de la technologie quantique, mais n'utilisant pas directement les effets quantiques.
(3) Modèle d'Ising : Un modèle mécanique statistique pour décrire le comportement des spins dans les matériaux magnétiques. Le modèle décrit l'aimantation macroscopique d'un matériau magnétique en considérant l'interaction entre les spins et le couplage au champ magnétique externe. Le modèle est appliqué à un large éventail de domaines de recherche, y compris les problèmes d'optimisation combinatoire.

A propos de Showa Denko KK

Showa Denko KK (SDK ; TSE : 4004, ADR : SHWDY) est un important fabricant de produits chimiques destinés à l'industrie lourde, aux ordinateurs et à l'électronique. Le Secteur Pétrochimique fournit des produits de craquage tels que l'éthylène et le propylène, le Secteur Chimique fournit des gaz et des produits chimiques industriels, de haute performance et de haute pureté pour les semi-conducteurs et d'autres industries, le Secteur Inorganique fournit des produits céramiques, tels que l'alumine, les abrasifs, les réfractaires/graphite électrodes et produits en carbone fin. Le Secteur de l'Aluminium fournit des matériaux en aluminium et de l'aluminium ouvré à haute valeur ajoutée, le Secteur de l'Électronique fournit des supports HD, des semi-conducteurs composés tels que des LED ultra brillantes et des alliages magnétiques de terres rares, et le Département des Matériaux de Batterie Avancés (ABM) fournit des batteries lithium-ion composants de la batterie. Pour plus d'informations, s'il vous plaît visitez www.sdk.co.jp/english/.

Pour de plus amples renseignements, communiquez avec:
Showa Denko KK, Département Communication de la marque, Tél. : 81-3-5470-3235

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