神经网络和 "幽灵"电子准确地重建了量子系统

C114讯 8月8日消息（南山）据国外媒体报道，物理学家正在增强现实，以破解量子系统的密码。

预测一个分子或材料的属性需要计算其电子的集体行为。这样的预测有朝一日可以帮助研究人员开发新的药品或设计出具有超导性等抢手特性的材料。问题是，电子可以彼此因"量子力学"特性纠缠在一起，这意味着它们不能被单独对待。即使是最强大的计算机也无法直接解开任何具有少数粒子的系统，这种纠缠的连接十分棘手。

纽约市Flatiron研究所的计算量子物理中心（CCQ）和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的量子物理学家已经避开了这个问题。他们创造了一种模拟纠缠的方法，在计算中加入了额外的 "幽灵 "电子，与系统的实际电子进行互动。

在这种新方法中，新增电子的行为由一种叫做神经网络的人工智能技术控制。该网络可以灵活调整，直到找到一个可以投射回现实世界的准确解决方案，从而重新创造出纠缠的效果。

物理学家们在8月3日的《美国国家科学院院刊》上介绍了他们的方法。

"你可以把电子当作它们不相互交谈，就像它们不相互作用一样，"研究的主要作者Javier Robledo Moreno说，"我们添加的额外粒子是在调解我们试图描述的、实际物理系统中的实际粒子之间的相互作用。"

CCQ主任Antoine Georges表示，这项研究的长期目标是使研究人员能够通过计算预测一种材料或分子的特性，而不必在实验室中合成和测试它。例如，他们可能只需点击几下鼠标就能测试一系列不同的分子，以获得所需的药物特性。

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