Natuurkundigen van het Center for Computational Quantum Physics van het Flatiron Institute leerden een neuraal netwerk te simuleren
De eigenschappen van een molecuul of materiaal voorspellenvereist de berekening van het collectieve gedrag van zijn elektronen. Het probleem is dat de elektronen "kwantum-mechanisch" met elkaar verstrikt kunnen raken, wat betekent dat ze niet langer afzonderlijk kunnen worden behandeld, leggen de auteurs uit. Het verwarde web van verbindingen wordt ongelooflijk moeilijk voor zelfs de krachtigste computers om direct te ontrafelen voor elk systeem dat uit meer dan een handvol deeltjes bestaat.
Om deze beperking te overwinnen, hebben onderzoekersgebruik een neuraal netwerk dat het gedrag van extra "spook"-elektronen modelleert. Dit zijn deeltjes die niet echt bestaan, maar waarmee AI de kwantuminteracties vervangt. Het neurale netwerk corrigeert het gedrag van deze deeltjes totdat het een exacte oplossing vindt die volledig overeenkomt met echte waarnemingen. Het bootst dus de effecten van verstrengeling na zonder de bijbehorende rekenkundige hindernissen.
Je kunt omgaan met elektronen zoals:ze praten niet met elkaar alsof ze niet met elkaar omgaan. De extra deeltjes die we toevoegen, bemiddelen interacties tussen echte deeltjes die leven in het echte fysieke systeem dat we proberen te beschrijven.
Javier Robledo Moreno, onderzoeker aan de New York University, co-auteur van het artikel
In hun artikel demonstreerden de onderzoekers:de effectiviteit van de methode voor het modelleren van de golffuncties van "verstrengelde" elektronen voor eenvoudige systemen die met andere methoden kunnen worden berekend. De resultaten van de simulatie van kwantumverstrengeling vielen volledig samen met alternatieve berekeningen.
De onderzoekers zijn van mening dat de nieuwe methode het mogelijk zal maken:de eigenschappen van een materiaal of molecuul voorspellen zonder ze in het laboratorium te hoeven synthetiseren en testen. Zo zal het mogelijk zijn om met slechts enkele muisklikken veel verschillende moleculen te testen op een gewenste farmaceutische eigenschap.
Lees verder:
Binnenkort treft een zonnestorm de aarde: het materiaal vliegt met een snelheid van 800 km/s
Wetenschappers filmden een vreemd wezen met tentakels, die ze aanzagen voor een bloem
Rusland verlaat het ISS: wat gaat er nu gebeuren en waarom wordt het onderhoud van het station bedreigd