Вчені розгадали найскладнішу задачу з фізики в історії

Американські науковці з Лос-Аламоської національної лабораторії та Університету Нью-Мексико розробили штучний інтелект THOR (Ten­sors for High-dimen­sion­al Object Rep­re­sen­ta­tion), який розв’язав одну з найскладніших задач фізики — обчислення конфігураційного інтеграла. Ця формула описує взаємодію частинок у матеріалах і була майже неможливою для точного розрахунку понад сто років.

THOR використовує методи тензорних мереж, що дозволяють розбивати надскладні багатовимірні задачі на менші складові. У результаті час розрахунків скоротився з 2 560 годин до 5,8. Це в 400 разів швидше за традиційні молекулярно-динамічні симуляції. ШІ зберігає точність і робить можливими передбачення властивостей матеріалів у екстремальних умовах.

Керівник проєкту, старший науковець Лос-Аламоської лабораторії Боіан Александров пояснив, що точне визначення термодинамічної поведінки матеріалів відкриває нові горизонти в статистичній механіці й критично важливе для металургії та вивчення фазових переходів.

Система вже пройшла випробування на прикладі міді, аргону та олова. Для міді вдалося відтворити внутрішню енергію та тиск у надщільних умовах, аргон показав збіг із результатами машинного навчання при гігапаскалях тиску, а для олова THOR зміг побудувати повну фазову діаграму за 5,8 години.

Розробка може суттєво прискорити відкриття нових сплавів, розвиток технологій чистої енергетики та створення більш стійких матеріалів для авіації та електроніки. Дослідження опубліковано в журналі APS Jour­nal of Cos­mol­o­gy and Astropar­ti­cle Physics.