在浩瀚的太阳系边缘，天王星和海王星如同两位蒙着面纱的神秘巨人，它们的内部结构一直是天文学家探索的重点。近日，南京大学物理学院及固体微结构物理国家重点实验室的孙建教授，在搜狐科技的《思想大爆炸——对话科学家》栏目中，分享了其团队对这两颗冰巨星内部物质的研究新发现。
孙建教授是博士生导师，也是国家基金委杰出青年基金项目及重大项目的获得者，他在高压物理、计算凝聚态物理等领域有着深厚的积累。他的团队发展了机器学习驱动的物质模拟新方法，预言了多种新材料，其中一些已被实验证实。更引人注目的是，他们预言了若干系统在高温高压下的超离子态、塑晶态等新奇物态。
在谈到如何利用AI推动科学研究时，孙建教授表示，他们正在利用AI发展新算法，以提升科学探索的能力。他认为，AI应该被鼓励使用，而不应受到过多的限制。孙建教授还介绍了他们团队自主开发的一系列计算模拟新方法，包括MAGUS、HotPP和GPUMD等，这些工具对于他们的研究工作至关重要。
对于天王星和海王星内部结构的探索，孙建教授表示，他们的研究不仅仅是出于好奇心，更是为了支持国家的行星探测计划。他们希望以量子力学和机器学习理论为先导，推动动静高压实验来验证理论预言，再将理论数据、实验数据和观测数据相结合，以进一步提高行星模型的精度。
孙建教授的研究团队还预言了巨行星内部可能存在的一系列氦化合物、金属性铝氧化物等新物质。这些发现对于理解巨行星的内部结构和物理特性具有重要意义。例如，他们发现氦在高压下可以与水、甲烷或氨反应形成稳定化合物，这些化合物在高温高压条件下会形成超离子态、塑晶态等特殊的新物态。
孙建教授还提到了冰巨星内部的“模糊边界模型”。他们的研究发现，水和二氧化硅、氧化镁反应后，原本设想的石质核心与积冰层之间的清晰界面可能不复存在，边界处会变得模糊。这一发现支持了模糊边界模型，并对冰巨星内部物质分布提供了新的解释。
孙建教授的研究不仅揭示了冰巨星内部的奥秘，还为新型能源材料的设计提供了启示。他提到，固态锂电池就是典型的超离子态物质，其聚合物框架是固态的，但锂离子可以像液体一样流动。他们团队的研究方法可以用于研究这类新型能源材料，为新能源技术的发展贡献力量。
