就像在选择手机时犹豫买搭载天玑还是骁龙的那般艰难一个全新的方法基于神经网络来模拟量子系统的奥秘
买手机买天玑还是骁龙，量子系统的模拟也面临着前所未有的挑战。近日，一种基于神经网络的方法独立开发出来，可以模拟开放量子系统，这将是解决量子科学和量子信息中几个突出问题的关键。
自然界中的每一个现象都受到了量子物理定律的支配，无论是光、声、热，还是台球桌上的球轨迹。但当涉及到大量相互作用粒子的系统时，量子物理定律就会预测出一些违背直觉的现象。
为了研究由许多粒体组成的量子系统，物理学家们必须首先能够模拟它们。这可以通过超级计算机来实现，但由于预测量子的特性非常复杂，并且随着系统大小指数增长，这是一项“本质上复杂”的任务。理论物理实验室主任Vincenzo Savona教授说：“当量子系统开放时，情况变得更加复杂，因为它会受到周围环境的干扰。”
然而，一种新型计算方法已经取得了重大进展，该方法采用了神经网络来模拟开放量子的行为。这一方法由Savona和他的博士生Alexandra Nagy在EPFL开发，并与巴黎狄德罗大学、赫瑞瓦特大学和纽约Flatiron研究所合作发表在《物理评论快报》期刊上。
这一神经网络方法允许科学家们预测不同大小和任意几何形状的多功能开放量子的性质。“这是一种全新的计算工具，它不仅解决了以前无法解决的问题，而且具有巨大的扩展潜力，” Savona教授说。
该研究将成为研究复杂多体开放式并评估噪声对其影响的一大帮助。此外，该论文还提出了一个变分蒙特卡罗方法，与密度矩阵表示结合使用，以有效地模拟马尔可夫打开性的非平衡稳态。此技术有望为解决未来可能出现的问题提供支持。
