面對以往原子尺度上製程瓶頸，研究人員現在開發出結合 AI 的創新方法，使化學家能在單分子層面上精確製造有機量子材料，展示 AI 徹底改變原子製造與量子材料研究潛力。
一般石墨烯雖然有高導電、重量輕等許多優點，但不具磁性阻礙了這種材料在自旋電子學的應用，而磁性奈米石墨烯是一類具吸引力的新型碳基量子材料，它擁有強大 π-自旋中心與集體量子磁性，對開發分子層面的高速電子設備、量子位元至關重要。
但想在原子層級精確製造維持性能的此類量子材料仍是個挑戰。
新加坡國立大學（NUS）團隊於是想到藉助 AI 力量提出原子機器人探針 CARP 概念，透過整合探針化學知識與人工智慧，能以自動化方式精確設計需要的 π 電子拓撲和自旋構型，成功在單分子層級上自主製造磁性奈米石墨烯。
根據團隊實驗，CARP 還可有效接受科學家給予的專業知識，再將其轉為機器可理解的工作流程，從而操縱製造最終化合物幾何形狀與自旋特徵。
團隊也目標充分利用 AI 潛力，分析表明 CARP 可有效發現人類可能錯過的重要細節，尤其是脫氫反應方面，未來若進一步擴展 CARP 框架，有可能將過去基於實驗室的表面合成過程轉變為實際應用製程，加速量子材料基礎研究。
新論文發表在《Nature Synthesis》期刊。
（首圖來源：pixabay）
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