Zo 100 000 rovníc zostali štyri. Umelá inteligencia dokázala simulovať bláznivý pohyb elektrónov
Predplatné PREMIUM na mesiac ZDARMA.
Vedci sa vo svojom experimente snažili simulovať správanie elektrónov v pomerne komplikovanej mriežkovej štruktúre, pričom cieľom ich výskumu bola supravodivosť – dôležitá schopnosť materiálu viesť elektrický prúd s takmer nulovými stratami.
Ako informuje ScienceAlert, komplikované správanie elektrónov v tejto štruktúre pomohla skúmať umelá inteligencia.
Ostali len štyri rovnice
Simulovanie pohybu elektrónov v takýchto mrežových štruktúrach doteraz vyžadovalo státisíce rovníc. Ani zďaleka sa totiž nejedná o jednoduchý pohyb, ako keby sme do krabice naplnenej mrežami hodili loptičky. Elementárne častice sú chaotické a vďaka kvantovej mechanike nesú vlastnosti vĺn, nielen častíc.
Simulovať čosi také je preto extrémne komplikované.
Pomocou umelej inteligencie sa ale vedcom podarilo celý proces pre počítače zásadne zjednodušiť a premeniť viac ako 100 000 rovníc na iba 4 rovnice. Vedci vysvetľujú, že táto umelá inteligencia je v podstate zariadením, ktoré je schopné rozoznávať nenápadné a skryté vzorce a súvislosti, ktoré si človek inak tak ľahko nevšimne.
„Začneme s týmto obrovským objektom so spárovanými diferenciálnymi rovnicami, z ktorých každý reprezentuje pár kvantovo previazaných elektrónov. Napokon použijeme strojové učenie, aby sme to premenili na niečo, čo môžete spočítať na prstoch,“ vysvetľuje Domenico Di Sante, fyzik a autor štúdie, ktorej výsledky boli zverejnené v žurnále APS Physics.
Vymyslela alternatívnu fyziku
Umelá inteligencia sa stáva čoraz väčším pomocníkom vedcov a nedávno sa takémuto systému podarilo „vymyslieť“ vlastnú fyziku. Nevídané fyzikálne zákony tento program použil na vysvetlenie toho, čo vídame v realite – sú pritom prekvapivo presné, v porovnaní s našou fyzikou im ale niečo chýba.
Faktom však je, že výsledkom štúdie nie sú nutné fyzikálne zákony a vysvetlenia reality, ktoré sú lepšie či efektívnejšie, než tie naše. Napriek tomu ale ide o kľúčový krok smerom k zefektívneniu vedeckého výskumu pomocou umelej inteligencie. V rámci tohto experimentu pritom program dostal len videá fyzikálnych javov, ktoré ľudstvo dobre pozná.
Obrovský potenciál
Tím zodpovedný za experiment opisuje aj obrovský potenciál tohto prístupu, vďaka ktorému je možné pokoriť jeden z najväčších problémov fyziky – takzvaný „problém mnohých elektrónov“, kvôli ktorému je extrémne zložité presne opisovať systémy obsahujúce väčšie množstvá elektrónov. Tam ale možné použitia tejto metódy ani zďaleka nekončia a otvára dvere do úplne nových smerov.
Môže totiž pomôcť vo vylepšovaní Hubbardovho modelu, ktorý vedcom slúži na predpovedanie správania elektrónov v materiáloch v pevnom skupenstve, píše Simons Foundation. Pochopiteľne sa jedná aj o zásadný krok vpred v chápaní supravodivosti, ktorá sa stáva čoraz dôležitejšou a ľudstvo ju využíva nielen pri vedeckých experimentoch, ale aj pri skutočných praktických záležitostiach.
Cieľom výskumu je dosiahnuť stabilnú supravodivosť aj bez toho, aby muselo dôjsť k extrémnemu chladeniu vodivého materiálu. Takéto chladenie je totiž nielen energeticky náročné, ale v niektorých prípadoch aj problematické. Termojadrové reaktory, známe aj ako tokamaky, využívajú množstvo supravodičov a intenzívne chladenie spôsobuje, že je veľmi zložité vyprodukovať viac energie, než je spotrebovanej na prevádzku takéhoto reaktoru.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Legendárne observatórium našlo stratenú planétu. Jedna vec na nej vôbec nesedí
Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
Mars šokoval vedcov. Na jeho povrchu objavili tisícky čiernych „pavúkov“
Obrovský skok vo výkone a efektivite. Revolučné 1,6 nm čipy sú až prekvapivo blízko
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
- Slováci zbytočne platia. Obľúbenú streamovaciu službu môžeš mať zadarmo, tu je návod
- Čierny deň pre YouTube. Vymysleli úplne nový druh reklám, z ktorých si vytrháš vlasy
-
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
- Slováci zbytočne platia. Obľúbenú streamovaciu službu môžeš mať zadarmo, tu je návod
- Čierny deň pre YouTube. Vymysleli úplne nový druh reklám, z ktorých si vytrháš vlasy
-
- Veľký elektropredajca na Slovensku končí. Toto bude jeho náhrada
- Apple to dokázal. Na iPhone príde zmena, po ktorej už žiadny Android nebude dávať zmysel
- Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
- Slováci zbytočne platia. Obľúbenú streamovaciu službu môžeš mať zadarmo, tu je návod
- Apple a Microsoft sa trasú. Ďalší gigant práve prekonal nemysliteľnú hranicu
Rusko rušením GPS porušuje medzinárodné zákony, tvrdí Estónsko
Mercedes-Benz zaznamenal silný pokles zisku v prvom štvrťroku
Slovákov čakajú masívne výpadky. Niekoľko týždňov nepôjde TV ani rádio
Bratislava sa púšťa do boja s klímou. Predstavila plán, ktorý ochráni jej obyvateľov
Posádka Šen-čou 17 sa po šiestich mesiacoch úspešne vrátila na Zem
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené