AI-agents vinden twee kandidaat-magneten voor nieuw computergeheugen

Het Amerikaanse AI-bedrijf Vals AI heeft twee materialen gepresenteerd die mogelijk geschikt zijn voor een nieuw soort computergeheugen. Het zoekwerk werd gedaan door ruim negentig AI-agents: zelfstandig werkende versies van Claude Opus 5.5, het taalmodel van Anthropic. Ze werkten samen met onderzoeker Geby Jaff en draaiden begin oktober in drie dagen honderden natuurkundige simulaties op computers in de cloud.

De ene kandidaat is een nieuwe stof die de agents zelf hebben bedacht. De andere werd al in 1999 gemaakt door scheikundigen in de Verenigde Staten. Volgens Vals heeft niemand toen gezien wat die stof nog meer zou kunnen.

Wat voor magneet zoeken ze?

Computers slaan informatie op als nullen en enen. Een deel van het geheugen doet dat met magnetisme, bijvoorbeeld in harde schijven. Daarbij speelt een eigenschap van elektronen een rol die spin heet. Je kunt een elektron zien als een piepklein magneetje dat omhoog of omlaag wijst. Als een materiaal die twee soorten elektronen uit elkaar kan houden, kun je er informatie mee opslaan en uitlezen.

Een gewone magneet, zoals op de koelkast, kan dat. Maar zo'n magneet trekt ook dingen in de buurt aan. In een chip met miljarden piepkleine geheugencellen gaan die elkaar dan storen.

Er bestaan ook magneten waarin de magneetjes in de stof om en om tegengesteld staan. Ze heffen elkaar op, dus van buiten merk je niets. Dat is handig, want zulke cellen kun je dicht op elkaar zetten. Volgens Vals kunnen ze bovendien veel sneller van nul naar één schakelen. Het nadeel: ze houden de twee soorten elektronen niet uit elkaar, dus je kunt er moeilijk iets mee opslaan.

Onderzoekers zoeken daarom naar een tussenvorm: een stof waarvan het magnetisme van buiten nul is, maar die de elektronen toch sorteert. Zo'n stof heet een Luttinger-gecompenseerde magneet. Liefst is het ook een halfgeleider, het soort materiaal waarvan computerchips worden gemaakt, en blijft het magnetisch bij gewone kamertemperatuur. Zulke materialen bestonden tot nu toe vrijwel alleen op papier.

De twee kandidaten

De eerste kandidaat is een nieuwe stof van yttrium, barium, mangaan, ijzer en zuurstof. Op papier is die bijna ideaal: hij zou de elektronen goed sorteren en tot ongeveer 150 graden Celsius magnetisch blijven. Maar er is een groot probleem. Het werkt alleen als de mangaan- en ijzeratomen netjes om en om liggen, als de vakjes van een dambord. Volgens de simulaties raakt dat patroon al door elkaar rond 680 graden Celsius. Dit soort stoffen wordt gemaakt bij 900 tot 1300 graden. Wat je dan krijgt, is waarschijnlijk een rommelig kristal dat niet werkt. De agents noemden het zelf een interessant ontwerp, maar geen bruikbare vondst.

De tweede kandidaat is veelbelovender. Het is familie van Pruisisch blauw, een blauw pigment dat al eeuwen in verf wordt gebruikt. De Amerikaanse scheikundigen Stephen Holmes en Gregory Girolami maakten de stof in 1999. Ze bouwden hem bewust zo dat het magnetisme van de twee metalen erin, vanadium en chroom, elkaar opheft. Hun poeder bleef magnetisch tot 103 graden Celsius, ruim boven kamertemperatuur. De agents rekenden nu uit dat deze stof ook een halfgeleider is die de elektronen sorteert. Een groot voordeel: elk metaalatoom zit hier vanzelf op zijn eigen vaste plek, dus het probleem van de eerste kandidaat speelt niet.

Kanttekeningen

Alles is voorlopig alleen berekend. De simulaties gaan uit van een perfect kristal. Het enige echte monster dat ooit is gemaakt, is een poeder uit 1999 met water erin. Over wat dat water doet, zijn de twee rekenmethoden die de agents gebruikten het niet eens. Niemand heeft de voorspelde eigenschappen ooit gemeten.

Ook is de vondst minder nieuw dan het lijkt. De stof bestaat al 27 jaar, en een studie uit 2008 liet al zien hoe de elektronen erin gesorteerd zijn, zonder daar iets mee te doen. Lezers op het techforum Hacker News vonden 'ontdekking' daarom een te groot woord.

Wel is het project opvallend open. Vals heeft alle berekeningen en de computercode online gezet, zodat andere onderzoekers alles kunnen narekenen. Bij die controle vonden de onderzoekers zelf vijf fouten in het werk van de agents. Die zijn verbeterd en veranderen volgens Vals de conclusie niet. De volgende stap is volgens de onderzoekers simpel: de stof uit 1999 opnieuw maken en meten of de voorspelling klopt.

Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?

Dit project laat zien hoe AI nu in de wetenschap meewerkt. De agents vervangen het laboratorium niet, maar doen razendsnel het reken- en zoekwerk. In drie dagen deden ze wat een team van mensen weken of maanden kost. Sommige agents hadden zelfs als taak om de claims van de andere agents onderuit te halen. De mens bepaalde de richting en besliste wat er naar buiten kwam.

Het mooiste resultaat is misschien niet de nieuwe stof, maar het verband dat de agents legden tussen een vergeten stof uit 1999 en een soort magneet die pas kort een naam heeft. Zulke verbanden in verspreide kennis vinden, daar wordt AI steeds beter in. Maar de grens is ook duidelijk: zolang niemand de stof opnieuw maakt en meet, blijft het een belofte. De echte versnelling komt pas als voorspellingen van AI net zo snel in het lab getest kunnen worden als ze op de computer ontstaan.