Oamenii de știință de la Centrul cuantic rusesc împreună cu colegii de la NUST MISIS au crescut productivitatea
Cercetători într-o varietate de domenii științificeutilizați în mod regulat arhitecturi de calcul bazate pe rețele neuronale artificiale pentru a analiza cantități uriașe de date și pentru a prezice comportamentul sistemelor individuale. Astfel, în 2020, DeepMind a folosit pentru prima dată o rețea neuronală fermionică pentru a rezolva una dintre problemele cheie din domeniul chimiei - ecuația Schrödinger pentru electronii din molecule.
Majoritatea problemelor din mecanica cuantică nu potfi rezolvat cu un răspuns precis, astfel încât oamenii de știință sunt forțați să folosească aproximarea - o metodă științifică care constă în găsirea unor valori aproximative prin înlocuirea obiectelor cu analogi simplificați. Variind parametrii liberi, fizicienii reușesc să găsească funcții de undă care descriu cel mai precis starea sistemului. Această formă de căutare - ansatz - este utilizată activ în chimia cuantică, deoarece modelarea reacțiilor chimice elementare este încă oferită oamenilor de știință cu mare dificultate, chiar și pentru un număr mic de atomi dintr-un sistem.
Ca parte a experimentului, o echipă comună defizicienii, chimiștii și specialiștii în învățarea automată au folosit arhitectura FermiNet ca un ansatz. În continuare, experții au început să îmbunătățească iterativ rețeaua neuronală printr-o procedură actualizată pentru antrenamentul acesteia. În timpul calculelor, au fost folosite instrumente de la platforma de calcul cuantic cloud QBoard. Oamenii de știință nu numai că au reușit să simuleze sisteme cu dimensiuni mai mari decât a permis arhitectura originală FermiNet, dar au îmbunătățit și precizia calculelor clasice în interacțiunile electron-nuclear și electron-electron.
Rezultatele au fost demonstrate în procesmodelarea azotului, monoxidului de carbon, etilenă, fluorură de hidrogen și a unui număr de alte molecule. În viitor, datele obținute pot fi folosite în farmacologie pentru a crea noi medicamente, știința materialelor și industria combustibililor.
„O combinație de metode de învățare automată șichimia cuantică de astăzi oferă rezultate foarte interesante. Asemenea interacțiuni interdisciplinare ale fizicienilor, chimiștilor, biologilor, programatorilor duc la îmbogățirea abordărilor clasice și a unor soluții hibride atât de interesante precum cazul nostru privind utilizarea QBoard pentru a dezvolta rețeaua FermiNet”, a declarat Alexey Fedorov, șeful grupului de cercetare Quantum Information Technologies de la Universitatea Centrul cuantic rusesc.
Citeste mai mult:
Denumită o vitamină care protejează creierul de demență
Vedeți cum s-a schimbat Pământul în 100 de milioane de ani pe cea mai detaliată hartă
S-a dovedit care bărbați sunt cei mai fertili: sperma lor este cu 50% mai bună decât restul