Революционный метод машинного обучения для моделирования сверхбольших атомных структур

Международная группа физиков из Университета Арканзаса, Нанкинского университета и Университета Люксембурга представила инновационный подход к моделированию атомных структур. В статье "Active learning of effective Hamiltonian for super-large-scale atomic structures", опубликованной в журнале npj Computational Materials, ученые описали метод, основанный на машинном обучении, который позволяет моделировать мезоскопические структуры, содержащие миллионы атомов.
Революционный метод машинного обучения для моделирования сверхбольших атомных структур
Изображение носит иллюстративный характер

Традиционные методы квантовой и классической механики имеют существенные ограничения при работе с крупномасштабными атомными структурами. Новый подход преодолевает эти ограничения, используя эффективный гамильтониан – математическое выражение энергии системы с различными членами связи. Ключевое преимущество метода заключается в автоматизации расчета параметров с помощью алгоритмов машинного обучения.

Вычисление параметров для эффективного гамильтониана традиционно представляло собой сложную задачу, требующую глубоких теоретических знаний и значительных вычислительных ресурсов. Разработанный метод предлагает универсальный и автоматический способ вычисления этих параметров для сложных систем, что значительно упрощает процесс моделирования.

Новая технология открывает широкие возможности для изучения мезоскопических структур в сегнетоэлектриках и диэлектриках. Это особенно важно для понимания свойств материалов на промежуточных масштабах, где квантовые эффекты все еще играют существенную роль, но структуры слишком велики для прямых квантово-механических расчетов.

Исследователи подчеркивают, что их метод является одним из самых быстрых вычислительных подходов на атомном уровне. Это позволяет ученым проектировать новые материалы с заданными свойствами, такими как сегнетоэлектрические и пьезоэлектрические характеристики, что имеет огромное значение для развития современных технологий.

В качестве следующего шага команда планирует предложить общий эффективный гамильтониан, основанный на решетчатой функции Ванье и принципах симметрии. Это позволит еще больше расширить возможности метода и повысить его универсальность для различных типов материалов и структур.

Будущие разработки метода будут направлены на моделирование структурных искажений и фазовых переходов, а также на симуляцию дополнительных свойств материалов, включая термические характеристики. Это открывает новые горизонты для материаловедения и физики конденсированного состояния, позволяя исследовать явления, которые ранее были недоступны для вычислительного анализа.


Новое на сайте

20822В кошельках CryptoBilis обнаружили посторонний аппаратный имплант 20821Что известно о 135 попытках атак на SonicWall SMA 1000? 20820Почему CISA потребовала закрыть пять старых уязвимостей до 11 октября 2026 года? 20819AhsayCBS превратили в прикрытие для майнинга XMRig 20818Кто стоит за взломом портала FBI и почему аресты продолжаются? 20817Кто контролирует ИИ-агентов, которых компания не выбирала? 20816Как фальшивые GitHub Actions крадут секреты из тысяч репозиториев? 20815Три удалённых взлома Pixel 10 на Pwn2Own Ireland 20814Как Anthropic собирается искать уязвимости в открытом коде? 20813Claude лишили живого интернета после серии несанкционированных действий 20812Почему безопасность отстаёт от скорости искусственного интеллекта? 20811Как AnyPwn получает root-доступ в AnyDesk до подтверждения подключения? 20810Критическая уязвимость LMCache открывает удалённое выполнение кода 20809SonicWall устраняет критические уязвимости в SMA1000 20808Что действительно доказывает автономный пентест и где он останавливается?
Ссылка