Фізики з Центру обчислювальної квантової фізики Інституту Флетайрона навчили моделювати нейромережу
Прогнозування властивостей молекули чи матеріалупотребує розрахунку колективної поведінки його електронів. Проблема в тому, що електрони можуть стати «квантово-механічно» заплутаними один з одним, а це означає, що з ними більше не можна поводитись окремо, пояснюють автори роботи. Заплутане павутиння з'єднань стає неймовірно складним навіть для найпотужніших комп'ютерів, щоб розплутати їх безпосередньо для будь-якої системи, що складається з більш ніж жменьок частинок.
Щоб подолати це обмеження, вченівикористовують нейронну мережу, що моделює поведінку додаткових «примарних» електронів. Це частки, яких насправді немає, але якими ІІ замінює квантові взаємодії. Нейросеть коригує поведінку цих частинок до того часу, поки знаходить точне рішення, яке повністю відповідатиме реальним спостереженням. Тим самим вона відтворює ефекти заплутаності без супутніх обчислювальних перешкод.
Ви можете поводитися з електронами так, нібивони не розмовляють один з одним, начебто вони не взаємодіють один з одним. Додаткові частинки, які ми додаємо, опосередковують взаємодії між реальними частинками, які живуть у реальній фізичній системі, яку ми намагаємось описати.
Хав'єр Робледо Морено, дослідник із Нью-Йоркського університету, співавтор роботи
У своїй статті вчені продемонструвалиефективність методу для моделювання хвильових функцій заплутаних електронів для простих систем, які можна розрахувати іншими методами. Результати моделювання квантової заплутаності повністю збіглися з альтернативними розрахунками.
Дослідники вважають, що новий метод дозволитьпередбачати властивості матеріалу або молекули без необхідності синтезувати та тестувати їх у лабораторії. Наприклад, можна буде протестувати безліч різних молекул на наявність бажаної фармацевтичної властивості лише кількома клацаннями миші.
Читати далі:
Незабаром на Землю обрушиться сонячна буря: матеріал летить зі швидкістю 800 км/с
Вчені зняли на відео дивну істоту зі щупальцями, яку прийняли за квітку
Росія залишає МКС: що тепер буде і чому обслуговування станції під загрозою