具有单个化学键精度的碳基量子材料的原子规模制造在推进具有非常规性质的定制量子材料方面具有巨大前景，同时对于下一代自旋电子器件和量子信息技术的发展至关重要。表面辅助合成和探针辅助操作等表面化学方法面临着难以控制反应选择性的问题，以及面临着难以进行扩展、生产效率低的局限。

有鉴于此，新加坡国立大学吕炯、Chun Zhang、清华大学王笑楠等报道将探针化学技术和人工智能结合，发展了化学家直觉式原子机器人探针（chemist-intuited atomic robotic probe）概念。这种方法能够进行原子精度的单分子操作，并且合成精度达到单个化学键的单分子量子π磁体。

本文要点

（1）

通过深度神经网络将复杂的探针化学过程转化为机器可操作的任务。同时，通过提取数据的关键化学信息，从而能够以化学家直觉的认识方式理解难以捉摸的反应机制。

（2）

通过实验和理论的结合研究，发现电压控制的双电子激发能够诱导产生六键同步结构转变，以扩展由苯基C(sp²)-H键激活触发的单分子量子π-磁体的锯齿形边缘拓扑，实验结果与深度神经模型给出的初始推测相互符合。这项研究实现了从自主制造到智能合成的转变，选择性和操作的精度比现有合成工具更好，改进了有机量子材料的合成方法，有助于实现在芯片上集成有机量子材料。

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Su, J., Li, J., Guo, N. et al. Intelligent synthesis of magnetic nanographenes via chemist-intuited atomic robotic probe. Nat. Synth (2024)

DOI: 10.1038/s44160-024-00488-7

https://www.nature.com/articles/s44160-024-00488-7