Kvantni problem od 100.000 jednadžbi saželi u samo četiri

Programiranje je zahtijevalo mnogo računalne snage i trajalo je tjednima

Mladen Smrekar petak, 30. rujna 2022. u 06:00

Fizičari su primijenili umjetnu inteligenciju kako bi vrlo složen kvantni problem, sastavljen od više od 100.000 jednadžbi, saželi u jedan u kojem je dovoljno riješiti samo četiri jednadžbe. Kompresija nije promijenila točnost rezultata i mogla bi pomoći u revoluciji istraživačkih sustava u polju kvantne fizike.

Hubbardov model

Istraživanje, predstavljeno u časopisu Physical Review Letters, vodio je fizičar Domenico Di Sante sa Sveučilišta u Bologni koji se fokusirao na Hubbardov model.  

Vizualizacija matematičkog aparata koji se koristi za objašnjavanje ponašanja elektrona koji se kreću po rešetki: svaki piksel predstavlja jednu interakciju između dva elektrona
Vizualizacija matematičkog aparata koji se koristi za objašnjavanje ponašanja elektrona koji se kreću po rešetki: svaki piksel predstavlja jednu interakciju između dva elektrona

Prema modelu, predloženom još 1963. godine, kad dva elektrona zauzimaju isto mjesto na rešetki, oni međusobno djeluju, a njihove sudbine postaju kvantno mehanički isprepletene. 

Neuronske mreže

Di Sante i kolege okrenuli su se neuronskim mrežama; softver je prvo stvorio veze između skupine za renormalizaciju i potom  prilagodio snagu tih veza kako bi pronašao mali skup jednadžbi koje generiraju isto rješenje kao izvorna grupa. 

Fizičari su Hubbardov model saželi u samo četiri jednadžbe
Fizičari su Hubbardov model saželi u samo četiri jednadžbe

Program je zahtijevao mnogo računalne snage da bi razumio složenost Hubbardovog modela. Trajao je tjednima, ali je njegov konačni rezultat sažeo Hubbardov model u samo četiri jednadžbe.

Prilagodljivi program

Program osposobljen za traženje obrazaca može se prilagoditi za promatranje drugih sličnih problema, a da ne mora svaki put počinjati od nule. Istraživači ga žele iskoristiti za izradu materijala koji nude supravodljivost, gdje elektroni teku kroz materijal bez ikakvog otpora.