人工智能算法可以学习量子力学定律

人工智能可用于预测分子波功能和分子的电子特性。由华威大学，柏林工业大学和卢森堡大学的研究人员团队开发的这种创新的AI方法可用于加快药物分子或新材料的设计。

人工智能和机器学习算法通常用于预测我们的购买行为并识别我们的面孔或笔迹。在科学研究中，人工智能正在将自身确立为科学研究的重要工具。

在化学领域，人工智能已成为预测量子系统实验或模拟结果的工具。为此，人工智能需要能够系统地纳入物理学的基本定律。

由沃里克大学，包括柏林工业大学和卢森堡大学领导的化学家，物理学家和计算机科学家组成的跨学科团队开发了一种可以预测分子量子态的深度机器学习算法，即所谓的波函数，它决定了分子的所有特性。

AI通过学习解决量子力学的基本方程式来实现这一目标，如《自然通讯》上发表的论文“通过深度神经网络将分子波函数与机器学习和量子化学相统一”所示。

以常规方式求解这些方程式需要大量的高性能计算资源(数月的计算时间)，这通常是医学和工业应用中新目的分子的计算设计的瓶颈。新开发的AI算法可以在便携式计算机或移动电话上在几秒钟内提供准确的预测。

华威大学化学系的Reinhard Maurer博士说：“这是三年的共同努力，需要计算机科学专业知识来开发足够灵活的人工智能算法，以捕获波动函数的形状和行为。 ，以及化学和物理学方面的专业知识，以可以对算法进行管理的形式来处理和表示量子化学数据。”

该团队在IPAM(UCLA)的一个跨学科的为期三个月的研究金计划中聚集在一起，该计划的主题是量子物理学中的机器学习。

柏林工业大学软件工程与理论计算机科学研究所的克劳斯·罗伯特·穆勒(Klaus Robert-Muller)教授表示：“这项跨学科研究是一项重要进展，因为它表明，人工智能方法可以有效地执行量子分子最困难的方面在接下来的几年中，人工智能方法将成为计算化学和分子物理学中发现过程必不可少的一部分。”

卢森堡大学物理与材料研究系的Alexandre Tkatchenko教授表示：“这项工作使化合物的设计达到了新的水平，可以同时调整分子的电子和结构特性，以达到所需的应用标准。”