就像一张生物芯片上的神经网络绘制出前所未有的模拟量子系统之图
雷锋网独家:一项革命性的研究揭示了如何利用神经网络模拟量子系统,开启了解决量子科学挑战的新篇章。科学家们开发了一种基于神经网络的前所未有的方法,以模拟开放量子系统,这对于理解和控制复杂物理现象至关重要。
这项技术由欧洲核子研究组织(CERN)、法国、英国和美国的物理学家独立完成,并在《物理评论快报》上发表。这项工作为研究自然界中受量子力定律支配的现象提供了新的视角,如光、声和热。
要模拟由许多粒子组成的大型开放量子系统,物理学家需要高性能计算能力。然而,预测这些特性极其复杂,因为随着系统大小增加,计算需求以指数级增长。理论物理实验室主任Vincenzo Savona教授表示:“当量子系统打开时,它们受到外部干扰。”
为了克服这一障碍,Savona及其团队结合使用神经网络与机器学习工具包中的蒙特卡罗算法来模拟这些系统。这项工作有望成为解决当前面临的问题的一大突破,比如评估噪声对未来量子硬件性能的影响。
“我们将神经网络与蒙特卡罗算法相结合,使得这种方法既灵活又强大,”Savona说。“这使我们能够预测不同尺寸和几何形状的开放多体质子的行为。”
该方法还可以扩展到更广泛的应用领域,为未来研究奠定基础。此外,该论文被认为是推动跨学科合作的一个例证,将深度学习与基本科学相结合,为科技创新提供新的途径。
雷锋网了解到,该团队正在进一步探索这个领域,以实现更高效、精确地模拟复杂开放量子的能力。随着本次发现被进一步验证,这种基于神经网络的新计算方法可能会改变我们对自然世界运行方式以及对未来的技术发展方式之理解。