Φυσικοί από το Κέντρο Υπολογιστικής Κβαντικής Φυσικής στο Ινστιτούτο Flatiron δίδαξαν ένα νευρωνικό δίκτυο για προσομοίωση
Πρόβλεψη των ιδιοτήτων ενός μορίου ή υλικούαπαιτεί τον υπολογισμό της συλλογικής συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων του. Το πρόβλημα είναι ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να εμπλακούν «κβαντομηχανικά» μεταξύ τους, που σημαίνει ότι δεν μπορούν πλέον να χειρίζονται μεμονωμένα, εξηγούν οι συγγραφείς. Ο μπερδεμένος ιστός των συνδέσεων γίνεται απίστευτα δύσκολος ακόμη και για τους πιο ισχυρούς υπολογιστές να ξετυλιχτούν απευθείας για οποιοδήποτε σύστημα που αποτελείται από περισσότερα από μια χούφτα σωματίδια.
Για να ξεπεράσουν αυτόν τον περιορισμό, οι ερευνητέςχρησιμοποιήστε ένα νευρωνικό δίκτυο που μοντελοποιεί τη συμπεριφορά πρόσθετων ηλεκτρονίων «φάντασμα». Αυτά είναι σωματίδια που δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα, αλλά με τα οποία η τεχνητή νοημοσύνη αντικαθιστά τις κβαντικές αλληλεπιδράσεις. Το νευρωνικό δίκτυο διορθώνει τη συμπεριφορά αυτών των σωματιδίων μέχρι να βρει μια ακριβή λύση που θα αντιστοιχεί πλήρως σε πραγματικές παρατηρήσεις. Έτσι αναδημιουργεί τα αποτελέσματα της εμπλοκής χωρίς τα συνακόλουθα υπολογιστικά εμπόδια.
Μπορείτε να χειριστείτε ηλεκτρόνια όπωςδεν μιλούν μεταξύ τους σαν να μην αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Τα επιπλέον σωματίδια που προσθέτουμε μεσολαβούν στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ πραγματικών σωματιδίων που ζουν στο πραγματικό φυσικό σύστημα που προσπαθούμε να περιγράψουμε.
Javier Robledo Moreno, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, συν-συγγραφέας της εργασίας
Στο άρθρο τους, οι ερευνητές απέδειξαντην αποτελεσματικότητα της μεθόδου για τη μοντελοποίηση των κυματοσυναρτήσεων «μπλεγμένων» ηλεκτρονίων για απλά συστήματα που μπορούν να υπολογιστούν με άλλες μεθόδους. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης της κβαντικής εμπλοκής συνέπεσαν πλήρως με εναλλακτικούς υπολογισμούς.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η νέα μέθοδος θα επιτρέψειπροβλέψει τις ιδιότητες ενός υλικού ή μορίου χωρίς να χρειάζεται να τις συνθέσει και να τις δοκιμάσει στο εργαστήριο. Για παράδειγμα, θα είναι δυνατό να δοκιμαστούν πολλά διαφορετικά μόρια για μια επιθυμητή φαρμακευτική ιδιότητα με λίγα μόνο κλικ του ποντικιού.
Διαβάστε περισσότερα:
Σύντομα μια ηλιακή καταιγίδα θα χτυπήσει τη Γη: το υλικό πετά με ταχύτητα 800 km / s
Οι επιστήμονες κινηματογράφησαν ένα παράξενο πλάσμα με πλοκάμια, το οποίο παρεξήγησαν με λουλούδι
Η Ρωσία εγκαταλείπει τον ISS: τι θα συμβεί τώρα και γιατί απειλείται η συντήρηση του σταθμού