Físicos del Centro de Física Cuántica Computacional del Instituto Flatiron enseñaron una red neuronal para simular
Predecir las propiedades de una molécula o materialrequiere el cálculo del comportamiento colectivo de sus electrones. El problema es que los electrones pueden enredarse “mecánicamente cuánticamente”, lo que significa que ya no pueden manejarse individualmente, explican los autores. La enredada red de conexiones se vuelve increíblemente difícil incluso para las computadoras más poderosas de desentrañar directamente para cualquier sistema formado por más de un puñado de partículas.
Para superar esta limitación, los investigadoresuse una red neuronal que modele el comportamiento de electrones "fantasmas" adicionales. Estas son partículas que realmente no existen, pero con las que la IA reemplaza las interacciones cuánticas. La red neuronal corrige el comportamiento de estas partículas hasta que encuentra una solución exacta que corresponderá completamente a las observaciones reales. Por lo tanto, recrea los efectos del entrelazamiento sin los obstáculos computacionales correspondientes.
Puedes manejar electrones comono hablan entre ellos como si no interactuaran entre ellos. Las partículas adicionales que agregamos median interacciones entre partículas reales que viven en el sistema físico real que estamos tratando de describir.
Javier Robledo Moreno, investigador de la Universidad de Nueva York, coautor del artículo
En su artículo, los investigadores demostraronla efectividad del método para modelar las funciones de onda de electrones "entrelazados" para sistemas simples que pueden calcularse por otros métodos. Los resultados de la simulación del entrelazamiento cuántico coincidieron completamente con los cálculos alternativos.
Los investigadores creen que el nuevo método permitirápredecir las propiedades de un material o molécula sin tener que sintetizarlas y probarlas en el laboratorio. Por ejemplo, será posible probar muchas moléculas diferentes para una propiedad farmacéutica deseada con solo unos pocos clics del mouse.
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