中国科大在机器学习势能面方法上取得新进展

有趣的是,这种神经网络方式与物理上不太直观的消息传递神经网络形式本质上相同。研究团队进一步证明可以通过递归更新轨道系数的形式来引入更多体相互作用,推导出完备的描述一个局部化学环境,确定迭代次数(消息传递的次数)与近邻原子数之间的关系。该方法无需显式计算高阶相互作用,极大的简化了计算,并从多体相互作用的角...

中国科大在发展外场诱导的神经网络力场新方法方面取得进展

受到量子化学中原子轨道线性组合为分子轨道的概念启发,研究人员提出了递归嵌入原子电子密度描述符,再将外场视为虚拟的原子(如图1),引入场依赖的原子轨道与基于坐标的原子轨道线性组合来得到对称性适配的场依赖嵌入电荷密度,从而发展出了场诱导的对称性匹配的递归嵌入原子神经网络方法(FIREANN)。该方法能够将偶极矩、极化...

从日晷到原子钟,我们如何确定时间?

探测器首先将被加速至11.2千米/秒的第二宇宙速度,在地球到火星这如此长的距离上,若探测器在地火转移轨道附近存在1千米的高度误差,那么它抵达火星时可能会产生高达10万公里的距离误差。因此,若探测器的时间精度无法达到千分之一秒的精度,其结果将不仅仅是与火星失之交臂,而是差之万里了。由此可见,在深空探测任务中...

轰轰烈烈的量子力学革命,竟从一个默默无闻的小岛开始

在描述氢原子发出的辐射时,玻尔模型确实非常管用,但在描述氦原子时却彻底失败了。以年轻人特有的激情,泡利和海森堡觉得需要有一幅全新的图景,一幅去掉电子轨道的图景。这幅新图景可能也会包含玻尔现有原子理论的很多特征,但其方法会是全新的。1924年底泡利的一篇文章甚至完全没有提到轨道,在12月写给玻尔的一封信中他...

中心原子杂化轨道类型的判断方法

中心原子杂化轨道类型2直线形sp3平面三角形sp24正四面体sp3运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价电子对数,其计算方法是:1.价电子对数n=[中心原子(A)的价电子数+配位原子(B)提供的价电子数×m]÷2。2.对于主族元素,中心原子(A)的价电子数=最外层电子数;配位原子中卤族原子、氢原子...

粒子与集体行为

当序参量随时间缓慢变化的时候,电子系统的响应可以利用量子绝热理论方法来处理(www.e993.com)2024年11月2日。电子系统的能量依赖于序参量,可以被视作序参量的势能。电子多体基态也会依赖于序参量,给出序参量空间的一个贝里曲率。如果序参量随空间的变化也是缓慢的,我们还可以进一步采用半经典方法[3,4]来描述电子系统的响应。

蝌学荐书 | 诺奖为何接力青睐AI?物理与计算机双料大佬万字长文...

更极端的可能是描述电路运作原理的麦克斯韦方程组的问题,它只在大部分情况下和现实相符,而你碰到了千年一遇的反例。这个例子说明,“电子密码锁正常工作”的这个论断实际上需要一系列理论的支持,甚至可以回溯到整个物理学的基础理论。那么,“无法打开密码锁”这条经验,它将证伪其中某一环,还是将这个盘根错节的理论体...

2024年物理诺奖颁给AI+物理:Geoffrey Hinton和John Hopfield获奖

我们可以将节点想象成像素。Hopfield网络利用物理学来描述材料由于原子自旋而产生的特性，这种特性使每个原子都成为了一个微小的磁铁。整个网络的描述方式相当于物理学中自旋系统的能量，并通过寻找节点之间连接的值来进行训练，以便让保存的图像具有较低的能量。当Hopfield网络被输入变形或不完整的图像时，它会有条不紊地...

模拟微观世界:从薛定谔方程到大原子模型

描述原子结构;1911年,欧内斯特·卢瑟福通过金箔实验提出原子中存在密集正电核的模型;1913年,尼尔斯·玻尔基于量子化概念提出电子沿特定轨道运动的模型,解释了氢原子光谱线;1926年薛定谔方程的提出标志着原子世界的理论建模基本完成(图1);1928年,结合量子力学与相对论的狄拉克方程,则改进了对重原子和光谱精细结构等的描述...

光学原子钟的发展:站在巨人的肩膀上

我想跟你们分享一下量子力学的两个原理。一个是确定性原理——你可能从来没有听说过确定性原理,因为这是我自己编出来的,不过这是正确的。原子中的电子按照一定的轨迹围绕着原子核运动,这些轨迹可以很精确地由量子力学描述。这是原子核的电子轨道的图片,与这些轨道相关的是非常精确的能量。我们之所以可以搭建精确的原...