ИИ помог решить давнюю проблему квантовой теории поля
Международная группа учёных из Венского технического университета, Университета Берна и Университета Тихоокеанского региона (США) использовала искусственный интеллект для решения старой задачи физики элементарных частиц: оптимального моделирования квантовых теорий поля на компьютере. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Квантовые теории поля лежат в основе современной физики, описывая поведение частиц и их взаимодействия. Однако многие сложные расчёты требуют компьютерного моделирования, для которого теорию необходимо «перенести» на дискретную решётку (латинцу). Проблема в том, что одну и ту же непрерывную теорию можно записать на решётке множеством разных способов. Некоторые варианты вычислительно неэффективны или неточны, а другие, напротив, практичны.
Ключом к решению стали так называемые уравнения неподвижной точки. «Существуют определённые формулировки квантовой теории поля на решётке, которые обладают особенно хорошим свойством, — объясняет Урс Венгер из Университета Берна. — Они гарантируют, что определённые свойства остаются неизменными, даже если мы делаем решётку грубее или мельче».
Ранее попытки найти оптимальные параметры для таких решёток предпринимались ещё 30 лет назад, но тогда не хватало вычислительных мощностей. В новой работе исследователи разработали специальную нейронную сеть, которая изначально построена с учётом соблюдения физических законов. Это позволило найти среди сотен тысяч параметров такие, при которых даже грубая решётка даёт минимальную ошибку.
«Мы смогли показать, что этот подход открывает совершенно новый способ моделирования сложных квантовых теорий поля с приемлемыми вычислительными затратами», — говорит Андреас Ипп из Венского технического университета.
0 комментариев