薛定谔方程 用深度神经网络求解 AI开启量子化学新未来 (薛定谔方程用英语怎么说)
相信很多朋友都听过这句略带讽刺的网络流行语。
它出自某部科幻作品，暗指剧情中那些解释不通的、奇奇怪怪的现象，都可以用“量子力学”来蒙混过关。
19世纪末，量子力学的提出为解释微观物质世界打开了一扇大门，它彻底改变了人类对物质结构及相互作用的理解。已有实验证明，量子力学解释了许多被预言、无法直接想象的现象。
由此，人们也形成了一种既定印象，所有难以理解的问题都可以通过求解量子力学方程来解决。
但事实上能够精确求解方程的体系少之又少。
薛定谔方程是量子力学的基本方程，即便已经提出70多年，它的氢原子求解还是很困难，超过2个电子的氢原子便很难保证精确度。
不过，多年来科学家们一直在努力攻克这一难题。
最近，来自柏林自由大学(Freie Universität Berlin) 的科学团队取得了突破性进展，他们发表的一篇名为《利用深度神经网络解电子薛定谔方程》的论文，登上了《Nature Chemistry》子刊。
论文明确指出：
利用人工智能求解薛定谔方程基态解，达到了前所未有的准确度和计算效率。
该人工智能即为深度神经网络（Deep-neural-network），他们将其命名为PauliNet。
在介绍它之前，我们先来简单了解下薛定谔方程。
什么是薛定谔方程？
薛定谔方程（Schrödinger Equation），是量子力学中的一个基本方程。
又称薛定谔波动方程（Schrödinger Wave Equation），它的命名来自一位名为埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）的奥地利物理学家。
Erwin曾是1933年诺贝尔物理学奖获得者，是量子力学奠基人之一。
他在1926年发表的量子波形开创性论文中，首次提出了薛定谔方程。它是一个非相对论的波动方程，反映了描述微观粒子的状态随时间变化的规律。
具体来说，它将物质波的概念和波动方程相结合建立二阶偏微分方程，以描述微观粒子的运动，每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式，通过『解方程』可得到波函数的具体形式以及对应的能量，从而了解微观系统的性质。
薛定谔方程在量子力学中的地位，类似于牛顿运动定律在经典力学中的地位，它在物理、化学、材料科学等多个领域都有着广泛的应用价值。
比如，应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题已形成一门『量子化学』基础学科，其研究范围包括分子的结构、分子结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互碰撞、相互作用等。
也就是说，在量子化学中，通过求解薛定谔方程可以用来预测出分子的化学和物理性质。
波函数（ Wave Function）是求解薛定谔方程的关键。它在每个空间位置和时间都定义一个物理系统，并描述了该系统随时间的变化，如波粒二象性。同时它还能够说明这些波是如何受到外力或影发生改变的。
以下通过对氢原子的求解可以得到正确的波函数。
不过，波函数是一个高维实体，这使得其在捕获特定编码电子相互影响的频谱变得异常困难。
目前在量子化学领域，很多方法都证实无法解决这一难题。比如，利用数学方法获得特定分子的能量，会限制预测的精度；使用大量简单的数学构造块表示波函数，无法使用少数原子进行计算等。
在此背景下，柏林自由大学科学团队提出了一种有效的应对方案。该团队成员简·赫尔曼（Jan Hermann）称，
PauliNet：物理属性引入AI神经网络
Hermann所说的方法被称为—量子蒙特卡罗法。
论文中显示，量子蒙特卡罗（Quantum Monte Carlo）法提供了一种可能的解决方案：对于大分子来说，它可以很好地实现缩放和并行化，而且其波函数的精确性只受到Ansatz灵活性的限制。
具体来说，该团队设计了一个深层神经网络来表示电子的波函数，这是一种全新的方法。PauliNet具有作为基准内置的多参考Hartree-Fock解决方案，结合有效波函数的物理特性，并使用变分量子蒙特卡洛进行了训练。
弗兰克·诺（FrankNoé）教授解释说：“不同于简单标准的数学公式求解波函数，我们设计的人工神经网络能够学习电子如何围绕原子核定位的复杂模式。”
这类似于泡利不相容原理（Pauli's Exclusion Principle），因此研究人员将该神经网络体系命名为“PauliNet”。
除了泡利不相容原理之外，电子波函数还具有其他基本物理特性。PauliNet的成功之处不仅在于利用AI训练了数据，还在于它将这些物理属性全部集成到了深度神经网络中。
对此，FrankNoé还特意强调说：
实验结果：高精度、高效率
PauliNet对电子薛定谔方程深入学习的核心方法是波函数Ansatz，它结合了电子波函数斯莱特行列式（Slater Determinants），多行列式展开（Multi-Determinant Expansion），Jastro因子（Jastrow Factor），回流变换（backflow transformation,），尖点条件（Cusp Conditions）以及能够编码异质分子系统中电子运动复杂特征的深层神经网络。如下图:
论文中，研究人员将PauliNet 与 SD-VMC（singLEDeterminant variational, 标准单行列式变分蒙特卡罗）、SD-DMC（singledeterminant diffusion, 标准单行列式扩散蒙特卡罗）和 DeepWF 进行了比较。
实验结果显示，在氢分子（H_2）、氢化锂（LiH）、铍（Be）以及硼（B）和线性氢链 H_10五种基态能量的对比下，PauliNe相较于SD-VMC、SD-DMC以及DeepWF均表现出更高的精准度。
同时论文中还表示，与专业的量子化学方法相比—处理环丁二烯过渡态能量，其准确性达到一致性的同时，也能够保持较高的计算效率。
开启『量子化学』新未来
需要说明的是，该项研究属于一项基础性研究。
也就是说，它在真正应用到工业场景之前，还有很多挑战需要克服。不过研究人员也表示，它为长久以来困扰分子和材料科学的难题提供了一种新的可能性和解决思路。
此外，求解薛定谔方程在量子化学领域的应用非常广泛。从计算机视觉到材料科学，它将会带来人类无法想象的科学进步。虽然这项革命性创新方法离落地应用还有很长的一段路要走，但它出现并活跃在科学世界已足以令人兴奋。
如FrankNoé教授所说：“相信它可以极大地影响量子化学的未来”。
引用链接：
原创文章，未经授权禁止转载。详情见 转载须知 。
hao123网页游戏大全提供最新网页游戏开服时间信息、激活码特权礼包新手卡等发号信息、新游开测及评测信息、产业动态、厂商运营商黄页以及游戏专区、资讯攻略、排行榜，力争为玩家提供最新、最全、最好的网页游戏导航服务并成为厂商首选的宣传服务平台。
园区点评网是全国范围内领先的专业园区招商服务网站，为各类产业园区提供园区招商、招商引资、园区资产管理服务，为大中小企业提供专业的企业选址服务，为各级政府单位构建各区域产业地图。
名医百科
中国数字科技馆是中国科协、教育部、中科院共建的一个基于互联网传播的国家级公益性科普服务平台
钢丝绳提升带_环形输送带_耐高温_花纹_挡边_橡胶覆盖带厂家-青岛隆源通达橡胶有限公司
无锡金阳活塞环厂自1998年工厂成立至今，已有十九个年头。现已有完整的活塞环体系。多年来我们以高的质量，优惠的价格，完善的售后服务，获得了国内外的一致好评。电话：0510-83759518
度邦科技专业生产:导热硅胶片,导热凝胶,导热硅脂,导热灌封胶,导热硅胶,导热泥,高温胶,矽胶布等导热材料,相变化材料。所有产品通过ROHS,无卤，UL认证，公司通过ISO9001,ISO14001,IATF16949质量管理体系认证
科汛云开店是国内领先的在线教育网校系统和教育软件提供商,提供标准及定制化网校系统和SAAS平台网校、网校搭建、学校SCRM、线上直播课堂教学，为您提供包括网校管理、数据统计、招生方案、考试测评、教学教务等在内的专业在线教育网校系统解决方案。
深圳市迈乐迪医疗设备生物科技有限公司集生产、定做、销售于一体的厂家，专业经营优质的医用防护面罩、采集咽拭子、隔离护目镜、核酸提取试剂盒、大小便标本杯、免洗手消毒凝胶、一次性隔离衣、一次性丁腈手套、一次性采样管、一次性医用棉垫、装尸袋、急救包等医用及民用防护防疫产品，我们价格合理，热销深圳、广州、天津、上海、北京、河南、福建、辽宁等地。
苏州雄泽包装有限公司拥有精良多色，多功能的双色印刷流水线以及薄刀分切压痕机，两台平压磨切机和钉箱机、吸塑泡壳等专业设备，并配备完善的检测设备工具，是一家吸塑包装生产厂家、吸塑包装厂家。
陇州在线,始于2005的宝鸡陇县地区门户网站社区，只要你是陇县人，无论身在何方，这里都是咱们精神的家园（610327.com）
河北建设投资集团有限责任公司
周三谷歌在纽约举行了一年一度的MadebyGoogle2023发布会，除了Pixel8和Pixel8Pro两款手机之外，还发布了新版安卓系统Android14，以及生成式AI加持的谷歌助手AssistantwithBard，今年5月10日的GoogleI，O大会上，谷歌发布了Android14Beta的第二个版本，之后一路更新，终于迎...。
AV，TEST发布了2018年4月份的杀软测试报告，平台是Windows10个人用户，本次的成绩略有些变化，此前一直稳居第一的卡巴斯基没有拿下三个6分总计18分的满分，让位给了AhnLabV3，安博士，和AviraAntivirusPro15.0，小红伞，卡巴此次失分在性能上，防护力和易用性仍是无可挑剔的，同样总分17.5的还有Mc...。
苹果是该给原生图片标记一个正经的打码工具了，弥补掉这个小缺陷就基本完美，随着我们使用智能手机的时间变长，场景越来越广，很多细分功能开始变重要，单就图片标记这个功能需求，就催生了大批的iOS图片小工具，这些小工具可以为iOS用户完成一些简单但是又非常必需的图片处理，比如圈出醒目位置、隐秘信息打码、局部放大镜、文字标注等等，苹果直到iOS...。
据TheVerge报道，谷歌、戴尔、英特尔等多家IT和云计算行业的主流科技公司已经联手合作，共同解决安全、远程办公以及其他企业服务问题——这些问题在新冠疫情期间变得格外重要，这些公司组成的联盟称为，现代计算联盟，ModernComputingAlliance，，其创始成员还包括Box、Cirtrix、Imprivata、Okta、R...。
2021年12月3号，招商银行App10.0发布，一家银行何必年年与App，死磕，但在看来，App这场年度大考，某种程度上正是招行的，双11，618，双11，618，的深层含义，是互联网巨头主动制造最高流量峰值，倒逼出一场旷日持久的生态供应链和技术能力、管理能力变革，所谓巨头地位，正是在这样每年一次的极限挑战里，逐渐稳...。
发表在专业问答2021，4，2719，24展示机型信息，品牌型号，索尼X9500H、索尼HW49、iPhone12系统版本，Android9.0、DOS系统、iOS14.4软件版本，乐播投屏8.4.78支持，索尼是支持苹果投屏的，只需要将索尼电视和苹果手机连接到同一网络中，然后在索尼电视上打开乐播投屏，再用苹果的屏幕镜像功能搜索设备完...。
其实对于服装来说，鞋子是非常重要的，好的鞋子能够让整个人的形象气质有所提升，很多女性都特别偏爱休闲皮鞋，女士休闲皮鞋品牌都有哪些，我们来看一下女式休闲皮鞋的品牌，像大东，还有红蜻蜓、卓诗尼，这些都是经营女鞋的高端品牌，当然这些品牌所含的鞋子的种类比较多，有休闲皮鞋，也有运动鞋等，红蜻蜓是主要经营皮鞋的一个品牌，该品牌所经营的鞋子透气性...。
长安汽车不时以，适用、实惠、实力，为宗旨，而悦翔系列也不例外，悦翔v3作为悦翔系列的最新车型，更是完美展现了长安汽车的技术实力，具备良好的牢靠性、性价比、温馨性三大好处，是新动力爱车的首选，一、外观设计长安悦翔v3外观设计驳回了极简主义的格调，金属色的腰线搭配流线型的车身设计，使其看起来愈加年老生机，而车身前侧的护栏设计以及细节处置都...。
角色表演的话，还要有恋情，介绍轩辕剑天之痕，这个是游戏，，仙剑奇侠传3、4.这几个外面都交叉着恋情，天之痕尤其显著，终局是似悲似喜，而且剧情很经典，很好，画面也是水墨格调，很有中国现代气息，迷宫便捷，很值得一玩，仙剑奇侠传4，人物场景很不错，人物还挺美丽的，也有着纠结的恋情剧情，剧情也很不错，一股漠然的难过慢慢让人感遭到，最后的终局真...。
近日，有两名中国医疗器械公司两名治理人员赴菲律宾上班时，遭逢绑架并遇害，据报道，遇害两人分属两家不同的医疗器械公司，均为公司治理层人员，两人相约6月20日达到菲律宾调查业务，宿愿进一步拓展海外市场，却可怜遭逢绑架，于6月24日遇害，此事引发继续关注，7月2日，中国驻菲律宾大使馆和外交部均针对此事发声，督促菲方全力侦破此案，据新京报报道...。
能，手机版的PS可以绘制等距网格线，关于Photoshop手机版，可以经常使用内置的网格配置来绘制等距网格线，详细操作步骤如下，1、关上Photoshop手机版，新建一个空白画布，2、选用画笔工具，在画布上绘制一个线条，3、点击顶部菜单栏中的视图选项，选用显示中的网格，4、在弹出的对话框中，选用新建参考线并设置等距网格线的距离，5、经...。
recuva汉化版是一款功能非常强大的数据恢复软件，完美地支持Windwos系列所有操作系统，支持NTFS、Fat32、exFat等文件系统上的数据恢复。
本期要为大家推荐的是有关绳子的游戏有哪些2023，这类游戏的共同玩法特点是都以绳子为中心，就能操纵绳子的长与长，做出各种好玩的动作，例如可以将绳子改为桥梁来帮助人物越过障碍，或也可将绳子系于物品上甩向目标地点，在一些游戏里，你要解开绳子上的疙瘩，使物品自由行动，需要借助绳子的弹性与重力来别出心裁，测试您操作技巧的同时，也可以启发您的思...。
要想成为超级个体，必须掌握的四个要素，免费、参与、利他、合作，免费免费的两种形式，前端免费，后端收费，知识免费，产品收费，①前端免费，后端收费，能快速解决流量入口的问题，从而高效链接目标用户，这其中给有两个关键点，一是价值、二是关联，你需要根据后端收费产品的目标客户去设计你前端免费的产品，这样你设立的流量入口模式才是有效的，②知识免费...。
如今的大学生在毕业之后多会选择互联网公司作为从业的第一选择，因为互联网公司不仅提供良好的待遇，还能为从业者提供更多的发展机遇，而今天小编就收集并整理了2018年互联网公司薪酬排行前十名的数据供大家参考，作为如今国内的互联网巨头，阿里巴巴和腾讯在薪酬排行榜上也继续领跑，阿里巴巴在薪酬榜前十中排名第二，其平均月薪为32660元，而月薪较为...。
1、漂泊漂泊不是一种不幸，而是一种资格，趁著没有家室拖累，趁著身体健康，此时不飘何时飘?2、稳定三十岁之前就在乎稳定的生活，那只有两种可能，要么就是中了违禁词，要么就是未老先衰，3、评价我们最不应该做出的牺牲就是因为别人的评价而改变自我，因为那些对你指手画脚的人自己也不知道他们遵从的规则是什么，千万不要只遵从规矩做事，规矩还在创造之中...。
汗蒸是一种新的养生方式，在高温的环境下加快学习的循环，很好的环节我们的亚健康状态，爱薇依汗蒸馆的出现很好的方便了消费者，其有环境优美的汗蒸房，深受广大消费者的喜爱，那么爱薇依汗蒸馆怎么加盟，下面小编就为大家简单的介绍一下，希望以下的信息对大家能有一定的帮助，爱薇依汗蒸馆加盟怎么样，爱薇依汗蒸馆与传统的汗蒸馆不同的是，其无需用水，使用的...。
