Поиск идеального сплава из металлолома похож на выпечку кекса из остатков продуктов без точного рецепта. Нужно смешать кусочки разных алюминиевых сплавов так, чтобы получить прочный и теплопроводящий материал. Учёные поручили эту задачу квантовому компьютеру.

В отличие от обычного, который перебирает варианты по очереди, квантовый «пробует» множество смесей одновременно благодаря суперпозиции — способности находиться в нескольких состояниях сразу. А квантовая запутанность связывает части рецепта так, что изменение одной мгновенно сказывается на других. Но если смесь слишком сложная, возникают помехи — квантовая декогеренция, и машина ошибается.

Чтобы обойти это, к процессу подключили машинное обучение — программу, предсказывающую свойства сплава по составу. Цикл прост: программа предлагает рецепты, квантовый алгоритм отбирает лучшие, а численное моделирование (виртуальный эксперимент) проверяет результат. Повторяя эти шаги, учёные нашли идеальную металличность — точный химический состав, где высокая прочность сочетается с отличной теплопроводностью. Ключевым было не застрять на одном варианте, а сохранять разнообразие поиска — то, что физики называют энтропией. Такой подход даёт вторую жизнь банкам и профилям, экономя почти всю энергию, нужную для первичного производства алюминия.