Алгоритм из Аалто ускорил расчёт квантовых материалов

Физики из Университета Аалто заявили, что научились почти мгновенно просчитывать квантовые материалы, которые раньше упирались в вычислительную стену. Речь о квазикристаллах и сложных муаровых структурах, где число переменных раздувается до масштаба, на котором даже хороший суперкомпьютер начинает выглядеть как дорогой обогреватель. Суть в новом квантово-вдохновлённом алгоритме. Он не пытается лоб в лоб пересчитать всю систему, а упаковывает её в тензорную сеть, то есть в более экономное

математическое представление квантового состояния. Для таких задач это часто важнее грубой вычислительной силы: классические методы обычно растут по экспоненте с размером системы, и именно поэтому красивые идеи в физике материалов так часто умирают в очереди

на кластер. Как работает алгоритм Аалто для квантовых материалов Авторы работы показали, что непериодические квантовые структуры можно считать быстрее, если изменить сам способ записи задачи. Вместо прямого перебора алгоритм кодирует материал как тензорную сеть. Этот подход физики применяют не первый год, особенно в задачах типа DMRG для одномерных систем, но перенос на настолько

запутанные квазикристаллические структуры выглядит уже не как академическое упражнение, а как заявка на практический инструмент. На демонстрации исследователи смоделировали квазикристалл с более чем 268 миллионами узлов. Масштаб здесь важен не ради красивой цифры. Квазикристаллы сами по себе давно перестали быть экзотикой для журнальных обложек: после открытия Дана Шехтмана им дали Нобелевскую премию по химии в 2011 году, и с тех пор

интерес к непериодическим структурам только рос, потому что у них регулярно всплывают странные и полезные электронные свойства. Отдельный бонус в том, что метод хорошо ложится на модную тему муаровой физики. У графена, например, «магический» угол скручивания около 1,1 градуса уже дал сверхпроводимость и целую индустрию статей о том, как геометрией можно настраивать электронное поведение. Проблема была в том,

что чем интереснее структура, тем быстрее вычисления превращались в мучение. Зачем считать топологические квазикристаллы Самая интересная часть истории касается топологических квазикристаллов. В таких системах квантовые возбуждения распределяются неравномерно, но при этом сохраняют устойчивую проводимость даже при шуме и дефектах. Для электроники это звучит почти неприлично хорошо: меньше потерь, меньше нагрева, меньше бессмысленно сожжённой энергии в вычислительных стойках.

Именно здесь начинается реальная ценность работы. Дата-центры и ИИ-инфраструктура уже уткнулись в энергопотребление как в главный налог на рост, а материалы с защищённым переносом заряда давно считаются одним из немногих путей обойти этот потолок не только за счёт более тонкого техпроцесса. Если такие алгоритмы позволят быстро отсеивать бесперспективные структуры ещё до эксперимента, лаборатории сэкономят годы и бюджеты, которые обычно сгорают на подборе «интересных»

кристаллов вслепую. Авторы прямо говорят, что сейчас речь идёт о теоретическом моделировании, но направление уже стыкуется с реальными квантовыми машинами. Это логичная развилка для всей отрасли: сначала квантовые компьютеры обещали ускорить химию и материаловедение, теперь

материаловедение начинает подбрасывать им задачи, где обещание можно проверить без лишнего маркетингового дыма. Следующая площадка для таких расчётов в Финляндии, по словам авторов, — это инфраструктура Finnish Quantum Computing Infrastructure.

Алгоритм из Аалто ускорил расчёт квантовых материалов

Сообщает itzine.ru

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

08:00, 28 Июн Ученые разрабатывают технологию создания квантовых материалов из дешевой алмазной пыли Учёные из Мельбурнского университета, Австралийского научного агентства CSIRO и Национального института квантовых наук и технологий Японии (QST) нача...

05:00, 30 Апр Челябинский тракторный завод ускорил выпуск техники на 60% с помощью роботов В Челябинске на предприятии «ДСТ-Урал» подвели итоги масштабного этапа роботизации. Внедрение 24 промышленных роботов-сварщиков позволило ускорить пр...

20:00, 01 Июл В России разработали алгоритм прогноза землетрясений, требующий меньше ресурсов Учёные ДВФУ совместно с китайскими коллегами разработали компьютерный алгоритм для прогнозирования землетрясений. Программа обрабатывает геоакустичес...

22:00, 19 Апр В Госавтоинспекции разъяснили алгоритм действий в случае потери водительских прав При потере водительского удостоверения штрафа за это не предусмотрено, однако стоит воздержаться от управления автомобилем до получения нового докуме...

18:00, 27 Май Попытка ЦБ забрать своё у Euroclear не выглядит целесообразной. На что расчёт? Эксперты рассказали Pravda.Ru сможет ли ЦБ РФ вернуть 18,1 трлн рублей от Euroclear после решения суда и какие страны могут помочь в реализации этого...

Nvidia создала операционную систему для квантовых процессоров 23:00, 24 Апр Nvidia создала «операционную систему» для квантовых процессоров Искусственный интеллект берет под контроль квантовую физику: новые алгоритмы Nvidia калибруют кубиты быстрее в 100 раз Глобальный лидер в производств...

IBM 115 лет инноваций: от табуляторов до искусственного интеллекта и квантовых компьютеров 07:00, 17 Июн IBM — 115 лет инноваций: от табуляторов до искусственного интеллекта и квантовых компьютеров 16 июня 2026 года исполняется 115 лет со дня основания компании IBM — одной из немногих технологических корпораций, которой удалось не просто пережит...

16:00, 09 Июн Холодный расчет исчез: почему жара провоцирует у животных смертельные атаки Когда в Южной Африке термометр зашкаливает, самки расписной малюры буквально теряют голову. Перед птицей стоит прозрачная перегородка, за которой изв...

01:00, 20 Июн Учёные разработали алгоритм, который повышает надёжность сборки ДНК-оригами за счёт подбора оптимальных последовательностей ДНК Вычислительная модель научилась заранее отсеивать «конфликтующие» участки ДНК, снижая ошибки самосборки наноструктур и повышая выход корректно сформи...

11:00, 24 Апр Cisco представила чип для соединения квантовых компьютеров различных типов Первые коммерческие решения ожидаются через три годаКомпания Cisco разрабатывает технологии для квантовых компьютеров, способных решать задачи, с кот...

20:00, 31 Май "Нужен холодный расчёт, иначе можно сойти с ума". Дочь Михаила Турецкого запретила суррогатной матери контактировать с ребёнком 42-летняя дочь Михаила Турецкого Наталья, которая недавно стала матерью в третий раз благодаря суррогатному материнству, объяснила, почему решила не ...

15:00, 31 Май "Нужен холодный расчёт, иначе можно сойти с ума". Дочь Михаила Турецкого запретила суррогатной матери кормить сына грудью 42-летняя дочь Михаила Турецкого Наталья, которая недавно стала матерью в третий раз благодаря суррогатному материнству, объяснила, почему решила не ...

18:00, 19 Апр Учёные нашли «слепое пятно» в методах моделирования материалов Химики из Института органической химии РАН обнаружили, что распространённые методы квантовой химии (мета-GGA функционалы) не различают некоторые вари...

06:00, 18 Июн Учёные ЮУрГУ создали модель для производства сверхпрочных материалов Исследователи ЮУрГУ разработали и испытали математическую модель, которая впервые позволяет увидеть, как на самом деле растут кристаллы в быстро охла...

16:00, 24 Май Китай установил рекорд по 537-дневным испытаниям материалов на глубине 10 000 метров Эксперимент в условиях экстремального давления и коррозии должен ускорить развитие технологий глубоководной добычи и подводной инфраструктурыКитайска...

14:00, 05 Июн Безумно дорого: HP выпустила ноутбук в дизайне Ferrari из премиальных материалов HP представила необычный ноутбук Limited Edition Scuderia Ferrari AI PC, созданный совместно с Ferrari. Компании работали над проектом около двух лет...

07:00, 25 Май Не только лён: 5 материалов, которые спасут в жару и выглядят дороже хлопка Тенсел Тенсел, или лиоцелл, – один из самых приятных материалов для жаркого лета. Его делают из древесной целлюлозы, чаще всего эвкалипта, но пусть в...

18:00, 24 Июн Горизонты чёрных дыр и расширяющейся Вселенной связали со «сшивкой» квантовых состояний: новая работа в теории струн даёт конечный результат там, где раньше появлялись бесконечности Физики показали, что состояния у горизонтов событий можно описать в теории струн так, что исчезают привычные квантовые бесконечности, а сами состояни...

12:00, 13 Май «Норникель» и ИОНХ РАН создадут ИИ-платформу для генерации новых материалов на основе палладия Компания и академический институт объединяют экспериментальные базы и алгоритмы, чтобы перейти от поиска материалов к их целевому проектированию под ...

10:00, 30 Май Представлен первый в мире RISC-процессор Huawei на основе 2D-материалов — Magic 1000 Технология Magic-1000 состоит из транзисторов на основе дисульфида молибдена, расположенных на крошечной площадиКомпания Huawei в сотрудничестве с ки...

11:11, 19 Апр Матрасы из кокосового волокна представляют собой удачное сочетание природных материалов, долговечности и ортопедических свойств Матрасы из кокосового волокна в последние годы становятся все более популярными благодаря своей экологичности и высоким ортопедическим свойствам. Так...

07:00, 14 Июн Российские учёные приблизили появление нового поколения спутниковой связи — исследователи научились управлять радиоволнами через свойства материалов Новый магнитоэлектрический эффект поможет создать компактные радары и антенныУчёные Новгородского государственного университета разработали рекоменда...

23:00, 11 Июн Россия всерьез берется за чипы: на разработку и запуск производства материалов для электронно-лучевой и взрывной литографии выделено почти 2 млрд рублей В России собираются импортозаместить немецкие, японские и американские резистыМинпромторг в рамках двух конкурсов выделил в общей сложности почти 2 м...