Flatiron-instituutin laskennallisen kvanttifysiikan keskuksen fyysikot opettivat hermoverkkoa simuloimaan
Molekyylin tai materiaalin ominaisuuksien ennustaminenedellyttää sen elektronien kollektiivisen käyttäytymisen laskemista. Ongelmana on, että elektronit voivat sotkeutua "kvanttimekaanisesti" toisiinsa, mikä tarkoittaa, että niitä ei voida enää käsitellä erikseen, kirjoittajat selittävät. Yhteyksien sotkeutunut verkko tulee jopa tehokkaimmille tietokoneille uskomattoman vaikeaksi purkaa suoraan mihin tahansa järjestelmään, joka koostuu useammasta kuin muutamasta hiukkasesta.
Tämän rajoituksen voittamiseksi tutkijatkäyttää hermoverkkoa, joka mallintaa ylimääräisten "haamuelektronien" käyttäytymistä. Nämä ovat hiukkasia, joita ei todellisuudessa ole olemassa, mutta joilla tekoäly korvaa kvanttivuorovaikutuksen. Neuraaliverkko korjaa näiden hiukkasten käyttäytymistä, kunnes se löytää tarkan ratkaisun, joka vastaa täysin todellisia havaintoja. Siten se luo uudelleen sotkeutumisen vaikutukset ilman siihen liittyviä laskennallisia esteitä.
Pystyt käsittelemään elektroneja kutenhe eivät puhu toisilleen kuin he eivät olisi vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Lisäämämme ylimääräiset hiukkaset välittävät vuorovaikutuksia todellisten hiukkasten välillä, jotka elävät todellisessa fyysisessä järjestelmässä, jota yritämme kuvata.
Javier Robledo Moreno, tutkija New Yorkin yliopistosta, paperin toinen kirjoittaja
Artikkelissaan tutkijat osoittivat"kietoutuneiden" elektronien aaltofunktioiden mallintamismenetelmän tehokkuus yksinkertaisissa järjestelmissä, jotka voidaan laskea muilla menetelmillä. Kvanttisidonnan simulaation tulokset osuivat täysin yhteen vaihtoehtoisten laskelmien kanssa.
Tutkijat uskovat, että uusi menetelmä mahdollistaaennustaa materiaalin tai molekyylin ominaisuuksia ilman, että sinun tarvitsee syntetisoida ja testata niitä laboratoriossa. On esimerkiksi mahdollista testata useita eri molekyylejä halutun farmaseuttisen ominaisuuden löytämiseksi muutamalla hiiren napsautuksella.
Lue lisää:
Pian aurinkomyrsky iskee maahan: materiaali lentää 800 km/s nopeudella
Tiedemiehet kuvasivat oudon olennon lonkeroilla, joita he luulivat kukaksi
Venäjä jättää ISS:n: mitä tapahtuu nyt ja miksi aseman ylläpito on uhattuna