Fysiker från Center for Computational Quantum Physics vid Flatiron Institute lärde ut ett neuralt nätverk att simulera
Förutsäga egenskaperna hos en molekyl eller ett materialkräver beräkning av det kollektiva beteendet hos dess elektroner. Problemet är att elektronerna kan bli "kvantmekaniskt" intrasslade med varandra, vilket innebär att de inte längre kan hanteras individuellt, förklarar författarna. Det trassliga nätet av anslutningar blir otroligt svårt för även de mest kraftfulla datorerna att riva upp direkt för alla system som består av mer än en handfull partiklar.
För att övervinna denna begränsning, forskareanvända ett neuralt nätverk som modellerar beteendet hos ytterligare "spökelektroner". Det är partiklar som egentligen inte existerar, men som AI ersätter kvantinteraktioner med. Det neurala nätverket korrigerar beteendet hos dessa partiklar tills det hittar en exakt lösning som helt motsvarar verkliga observationer. Det återskapar således effekterna av intrassling utan åtföljande beräkningshinder.
Du kan hantera elektroner somde pratar inte med varandra som om de inte interagerar med varandra. De extra partiklarna vi lägger till förmedlar interaktioner mellan verkliga partiklar som lever i det verkliga fysiska systemet vi försöker beskriva.
Javier Robledo Moreno, forskare vid New York University, medförfattare till uppsatsen
I sin artikel visade forskarnaeffektiviteten av metoden för att modellera vågfunktionerna för "intrasslade" elektroner för enkla system som kan beräknas med andra metoder. Resultaten av simuleringen av kvantintrassling sammanföll helt med alternativa beräkningar.
Forskarna tror att den nya metoden kommer att tillåtaförutsäga egenskaperna hos ett material eller en molekyl utan att behöva syntetisera och testa dem i laboratoriet. Till exempel kommer det att vara möjligt att testa många olika molekyler för en önskad farmaceutisk egenskap med bara några musklick.
Läs mer:
Snart kommer en solstorm att träffa jorden: materialet flyger med en hastighet av 800 km/s
Forskare filmade en märklig varelse med tentakler, som de antog för en blomma
Ryssland lämnar ISS: vad kommer att hända nu och varför underhållet av stationen är hotat