蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的一對物理學(xué)家開發(fā)了一種使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表征量子多體系統(tǒng)的波函數(shù)的方法。Giuseppe Carleo和Matthias Troyer 在發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文中，描述了他們?nèi)绾魏鍎?dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬量子多體系統(tǒng)的某些方面。與新南威爾士大學(xué)的邁克爾·噓提供了一個(gè)前景一片由一對在同一期刊的問題所做的工作，并概述了試圖解決同樣的問題時(shí)，其他研究人員所面對的問題。

當(dāng)今物理學(xué)家面臨的難題之一是想出一種方法來模擬量子多體系統(tǒng)，即，顯示給定系統(tǒng)中存在的所有狀態(tài)，例如物質(zhì)。這樣的系統(tǒng)迅速變得復(fù)雜-例如，一組僅100個(gè)量子粒子可能具有多達(dá)10 35個(gè)自旋態(tài)。甚至最強(qiáng)大的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也很快變得不知所措，試圖描述這樣的系統(tǒng)。在這項(xiàng)新工作中，研究人員采用了不同的方法-而不是嘗試計(jì)算每種可能的狀態(tài)，而是使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了概括。

兩人首先指出，去年用來擊敗圍棋世界冠軍的系統(tǒng)可能會(huì)以模擬多體系統(tǒng)的方式進(jìn)行修改。他們創(chuàng)建了相同類型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化版本，并對其進(jìn)行編程以模擬多體系統(tǒng)的波動(dòng)函數(shù)（通過使用一組權(quán)重和僅一層隱藏偏差）。然后，他們通過獲得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來確定系統(tǒng)的基本狀態(tài)。為了了解他們的系統(tǒng)運(yùn)行狀況如何，他們對已經(jīng)解決的問題進(jìn)行了比較，并報(bào)告說他們的系統(tǒng)比那些依靠蠻力方法的系統(tǒng)要好。

該系統(tǒng)只是一個(gè)概念證明，而不是物理學(xué)家使用的實(shí)際工具，但它展示了可能的方法-正如Hush所指出的那樣，需要付出更多努力才能獲得具有突破性應(yīng)用的工具，正如Hush指出的那樣。