Showa Denko accelera la ricerca per la formulazione ottimale di materiali semiconduttori con la tecnologia Quantum Computing

TOKYO, 10 febbraio 2022 – (ACN Newswire) – Showa Denko KK (SDK; TSE:4004) ha dimostrato che è possibile accelerare notevolmente il tempo necessario per la ricerca di formulazioni ottimali di materiali semiconduttori, da diversi decenni a diverse decine di secondi, utilizzando la tecnologia di calcolo quantistico.

I materiali semiconduttori contengono un gran numero di ingredienti come resine, riempitivi e additivi in ​​vari rapporti di miscelazione; ottimizzando queste formulazioni si ottengono materiali ad alte prestazioni. Tuttavia, il numero teorico di combinazioni per il tema di sviluppo su cui stiamo lavorando è enorme, superando da 10 alla 50a potenza. Pertanto, ci sarebbero voluti decenni per esplorare tutte le possibili combinazioni di questi ingredienti e i loro rapporti di miscelazione con i modelli di intelligenza artificiale (AI) convenzionali, e per questo motivo solo una parte delle combinazioni teoriche era stata estratta per cercare la combinazione ottimale di formulazioni.

Per ridurre il tempo necessario per l'esplorazione, ci siamo concentrati su Digital Annealer(1) di Fujitsu Ltd, la prima tecnologia digitale di ispirazione quantistica(2). Per utilizzare Digital Annealer, è richiesto un input sotto forma di un modello Ising(3), un metodo di analisi della meccanica statistica. Siamo riusciti a esprimere un modello AI originariamente sviluppato, in grado di prevedere le caratteristiche dei materiali semiconduttori dalle complesse condizioni di composizione dei materiali, nel modello Ising. Simulando il modello Ising su Digital Annealer, abbiamo ridotto il tempo di esplorazione richiesto a decine di secondi, ovvero circa 1/72,000 del tempo richiesto dai modelli di IA convenzionali, che ricercano in base a condizioni che limitano il tipo e la quantità di compounding. Inoltre, siamo stati in grado di ottenere una formula che raggiunge il 30% in più di prestazioni come materiale semiconduttore.

Nella nostra "Visione a lungo termine per una nuova azienda integrata", il Gruppo Showa Denko ha annunciato che si sarebbe impegnato nella ricerca e nello sviluppo dell'IA e della scienza computazionale, il fulcro delle sue attività fondamentali di ricerca e sviluppo. I risultati di questo sviluppo sono un esempio dei risultati delle attività di R&S basate sull'applicazione di "Chimica per pensare" e "Chimica per formulare", entrambe definite dal Gruppo come quadri di base per lo sviluppo tecnologico. Il Gruppo applicherà questo sviluppo a vari materiali, accelererà le sue attività di sviluppo e fornirà ai clienti soluzioni ai problemi, contribuendo così a una società sostenibile.

(1) Digital Annealer: architettura specifica del dominio (progettazione di computer di base costituita da memoria e circuiti di calcolo) specializzata nella risoluzione di problemi di ottimizzazione combinatoria ad alta intensità di calcolo. (https://www.fujitsu.com/global/services/business-services/digital-annealer/)
(2) Tecnologia informatica di ispirazione quantistica: tecnologia informatica ad alte prestazioni ispirata alla tecnologia quantistica, sebbene non utilizzi direttamente effetti quantistici.
(3) Modello Ising: un modello meccanico statistico per descrivere il comportamento degli spin nei materiali magnetici. Il modello descrive la magnetizzazione macroscopica di un materiale magnetico considerando l'interazione tra gli spin e l'accoppiamento al campo magnetico esterno. Il modello è applicato a un'ampia gamma di aree di ricerca, compresi i problemi di ottimizzazione combinatoria.

Informazioni su Showa Denko KK

Showa Denko KK (SDK; TSE:4004, ADR:SHWDY) è un importante produttore di prodotti chimici che servono dall'industria pesante ai computer e all'elettronica. Il settore petrolchimico fornisce prodotti cracker come etilene e propilene, il settore chimico fornisce gas e prodotti chimici industriali, ad alte prestazioni e di elevata purezza per semicon e altre industrie, il settore inorganico fornisce prodotti ceramici, come allumina, abrasivi, refrattari/grafite elettrodi e prodotti a base di carbonio fine. Il settore dell'alluminio fornisce materiali in alluminio e alluminio fabbricato ad alto valore aggiunto, il settore dell'elettronica fornisce supporti HD, semiconduttori composti come LED ad altissima luminosità e leghe magnetiche delle terre rare e il dipartimento dei materiali delle batterie avanzate (ABM) fornisce ioni di litio componenti della batteria. Per maggiori informazioni per favore visita www.sdk.co.jp/english/.

Per maggiori informazioni contattare:
Showa Denko KK, Dipartimento Comunicazione del marchio, Tel: 81-3-5470-3235

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• Fonte: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/72972/