微軟、美國科學家以AI尋找新電池材料

微軟和美國西北太平洋國家實驗室（PNNL）合作，利用高效能運算及AI技術，從數千萬材料中尋找到一種新的電池材料。

PNNL（Pacifici Northwestern National Labs）是美國能源部下的綜合多學科實驗室。2019年PNNL和微軟合作，在Azure Quantum上執行化學函式庫，以便科學家模擬分子互動或探究量子演算法在分子化學的應用。去年9月PNNL和微軟、美光（Micron Technology）簽定為期二年、名為《轉移Exascale計算化學到雲端運算環境》（Transferring Exascale Computational Chemistry to Cloud Computing，TEC）計畫合作，目標在將基礎研究轉移到雲端上，專注於永續、能源安全及環保等領域研究。

在最新的合作中，微軟Quantum團隊運用新推出的Azure Quantum Elements服務，從數千萬種材料中尋找出可用於開發電池的穩定材料。Azure Quantum是微軟去年夏天宣布，為加速科學研究及科技開發設計的新HPC雲端服務，以AI加速運算及推理，並可與量子演算法整合。這平臺已開始利用現有量子電腦硬體實驗，以便未來提供微軟自己的量子電腦服務存取。Azure Quantum還提供自然語言介面，讓研究人員可以透過對話存取資料及完成任務。

在和PNNL的合作中，研究團隊先是從太空中蒐集3,200萬種可能的無機材料，再以Azure Quantum Elements服務進行篩選。利用Azure Quantum的進階AI模型，先將材料濃縮到約50萬種，接著經過HPC篩選過程，從中篩選出150種候選材料，再以專家引導的AI模型尋找出18種可用於開發電池的材料。微軟強調，前後僅後花了80小時。

最後PNNL接收這些模擬候選材料，由研究人員驗證找出並研發出1種新電極材料，時間花不到9個月，較以往數年的時程提升許多。PNNL表示，為確保新的化合物在公開標竿測試中及格，接下來還需要進一步調整，但這次專案提供探索新材料的功能屬性的新蹊徑。