Showa Denko acelera a busca pela formulação ideal de materiais semicondutores com tecnologia de computação quântica

TÓQUIO, 10 de fevereiro de 2022 – (ACN Newswire) – Showa Denko K.K. (SDK; TSE:4004) demonstrou que é possível acelerar drasticamente o tempo necessário para procurar formulações ideais de materiais semicondutores, de várias décadas para várias dezenas de segundos, utilizando tecnologia de computação quântica.

Os materiais semicondutores contêm um grande número de ingredientes como resinas, cargas e aditivos em várias proporções de mistura; otimizando essas formulações, obtêm-se materiais de alto desempenho. No entanto, o número teórico de combinações para o tema de desenvolvimento em que estamos trabalhando é enorme, ultrapassando 10 elevado a 50. Assim, seriam necessárias décadas para explorar todas as combinações possíveis desses ingredientes e suas proporções de mistura com modelos convencionais de inteligência artificial (IA), e por isso apenas uma parte das combinações teóricas foi extraída para buscar a combinação ideal de formulações.

Para reduzir o tempo necessário para a exploração, concentrámo-nos no Digital Annealer(1) da Fujitsu Ltd, a primeira tecnologia digital de inspiração quântica(2). Para utilizar o Digital Annealer, é necessária a entrada na forma de um modelo de Ising(3), um método de análise da mecânica estatística. Conseguimos expressar um modelo de IA originalmente desenvolvido, capaz de prever as características de materiais semicondutores a partir das complexas condições de composição dos materiais, no modelo de Ising. Ao simular o modelo de Ising no Digital Annealer, reduzimos o tempo de exploração necessário para dezenas de segundos, ou cerca de 1/72,000 do tempo exigido pelos modelos convencionais de IA, que pesquisam por condições que limitam o tipo e a quantidade de composição. Além disso, conseguimos obter uma fórmula que atinge desempenho 30% superior como material semicondutor.

Na nossa "Visão de longo prazo para empresas recém-integradas", o Grupo Showa Denko anunciou que se comprometeria com a pesquisa e o desenvolvimento de IA e ciência computacional, o núcleo de suas atividades fundamentais de P&D. Os resultados deste desenvolvimento são um exemplo das realizações das atividades de I&D baseadas na aplicação da “Química para Pensar” e da “Química para Formular”, ambas definidas pelo Grupo como quadros básicos para o desenvolvimento tecnológico. O Grupo aplicará este desenvolvimento a diversos materiais, acelerará as suas atividades de desenvolvimento e fornecerá aos clientes soluções para problemas, contribuindo assim para uma sociedade sustentável.

(1) Digital Annealer: Arquitetura específica de domínio (projeto básico de computador que consiste em memória e circuitos de computação) especializada na solução de problemas de otimização combinatória computacionalmente intensivos. (https://www.fujitsu.com/global/services/business-services/digital-annealer/)
(2) Tecnologia de computação de inspiração quântica: Tecnologia de computação de alto desempenho inspirada na tecnologia quântica, embora não usando diretamente efeitos quânticos.
(3) Modelo de Ising: Um modelo mecânico estatístico para descrever o comportamento de spins em materiais magnéticos. O modelo descreve a magnetização macroscópica de um material magnético considerando a interação entre os spins e o acoplamento ao campo magnético externo. O modelo é aplicado a uma ampla gama de áreas de pesquisa, incluindo problemas de otimização combinatória.

Sobre Showa Denko KK

A Showa Denko KK (SDK; TSE:4004, ADR:SHWDY) é uma importante fabricante de produtos químicos que atende desde a indústria pesada até computadores e eletrônicos. O Setor Petroquímico fornece produtos de cracker como eteno e propileno, o Setor Químico fornece gases e produtos químicos industriais de alto desempenho e alta pureza para indústrias de semicon e outras, o Setor Inorgânico fornece produtos cerâmicos, como alumina, abrasivos, refratários/grafite eletrodos e produtos finos de carbono. O Setor de Alumínio fornece materiais de alumínio e alumínio fabricado de alto valor agregado, o Setor de Eletrônica fornece mídia HD, semicondutores compostos, como LEDs de ultra alto brilho e ligas magnéticas de terras raras, e o Departamento de Materiais Avançados de Bateria (ABM) fornece íons de lítio componentes da bateria. Para mais informações por favor visite www.sdk.co.jp/english/.

Para mais informações, entre em contato:
Showa Denko KK, Departamento de Comunicação de Marca, Tel: 81-3-5470-3235

Direitos autorais 2022 ACN Newswire. Todos os direitos reservados. www.acnnewswire.comShowa Denko K.K. (SDK; TSE:4004) demonstrou que é possível acelerar significativamente o tempo necessário para procurar a formulação ideal de materiais semicondutores de várias décadas para várias dezenas de segundos usando a tecnologia de computação quântica.

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