Revolūcija kvantu ķīmijā: AI precīzi saka elektronu enerģiju!
Revolūcija kvantu ķīmijā: AI precīzi saka elektronu enerģiju!
Heidelberg, Deutschland - Mākslīgā intelekta (AI) izmantošana kvantu ķīmijā kļūst arvien nozīmīgāka, īpaši attiecībā uz elektronu kinētiskās enerģijas prognozēšanu molekulārajās kvantu sistēmās. Projekts "Kvantu ķīmija bez viļņa funkcijas", ko vada zinātnieki prof. Freds Hamprehts, prof. Andreas Dreuw un prof. Maurits W. Haverkort, mērķis ir vienkāršot sarežģītos aprēķinus molekulārā līmenī, izmantojot jaunākās AI metožu palīdzību. Saskaņā ar uni-zāģēt Tā kā tie ir atkarīgi no sadalījuma un ir atkarīgi elektronu blīvums.
Molekulas veido pozitīvi lādēti atomu kodoli un negatīvi uzlādēti elektroni. Kaut arī kinētisko enerģiju klasiskajā fizikā var viegli aprēķināt, situācija molekulārā līmenī ir daudz sarežģītāka. Nepieciešamais apraksts tiek veikts ar "viļņu funkciju", kas ir atkarīga no visu elektronu koordinātām. Pašlaik nav pietiekami precīzas formulas kinētiskās enerģijas aprēķināšanai bez šīs viļņa funkcijas. Tomēr AI izmantošana šeit varētu atvērt jaunas iespējas, iegūstot visu enerģiju no elektronu blīvuma.
Projekti un progress kvantu ķīmijā
Papildus centieniem Heidelbergā projekts Kid-QC² (uz AI balstīts dizains mērogojamām, efektīvām un ļoti strukturētām kvantu ķēdēm kvantu ķīmijai) pēta kvantu komutācijas apļu optimizāciju. Šī iniciatīva, kas tiek veikta sadarbībā starp Fraunhofer IIS un Kvantu algoritma priekšsēdētāju Augsburgas universitātē, mērķis ir pārvarēt klasiskās aritmētiskās procedūras, risinot sarežģītas molekulārās sistēmas. Kvantu datori var nodrošināt potenciāli ātrākus un precīzākus rezultātus, simulējot molekulārās reakcijas, piemēram, iis.fraunhofer.de
Kid-qc² projektu finansē Bavārijas Valsts ekonomikas, valsts attīstības un enerģijas ministrija ar 1,03 miljoniem eiro, un tam ir projekta periods līdz 2026. gada beigām. Šajā kontekstā Dr. Daniels Šerers no Fraunhofera IIS nozīme sadarbībā ar profesionāļiem Dr. Jakob Kottmann no Augsburgas Universitātes.
Kvantu ķīmijas nākotne
AI tehnoloģiju izmantošana varētu būt paradigmas maiņa kvantu ķīmijā. AI un kvantu skaitļošanas kombinācija paver jaunus zinātnisko pētījumu veidus, it īpaši kvantu shēmu projektēšanas procesu automatizācijā un optimizācijā. Tāpēc sarežģītu molekulāro sistēmu prognozēšana un izpēte varētu tikt mainīta, kas ir milzīga nozīme arī pašreizējo kvantu datoru robežu robežās, piemēram, ierobežotajam kvadrātu skaitam un kvantu darbību novēršanai.
Kopumā pašreizējie projekti šajā jomā parāda, kā AI un kvantu ķīmijas mijiedarbība var palīdzēt apgūt molekulārās dinamikas izaicinājumus un ilgtspējīgi bagātināt pētījumu ainavu.
| Details | |
|---|---|
| Ort | Heidelberg, Deutschland |
| Quellen | |