重磅！DeepMind再獲突破，用AI打開(kāi)了理解電子相互作用的新窗口

密度泛函理論是一種研究多電子體系電子結(jié)構(gòu)的方法。它在物理和化學(xué)上都有廣泛的應(yīng)用，該理論將體系的基態(tài)能量看做電子密度的泛函，計(jì)算結(jié)果極大程度上取決于所選的泛函類型。但這一泛函長(zhǎng)期以來(lái)并未被科學(xué)地解釋，且在描述分?jǐn)?shù)電荷和自旋問(wèn)題時(shí)存在系統(tǒng)誤差。

近日，研究人員使用人工智能建立了新的DM21泛函，消除了現(xiàn)有泛函的基本系統(tǒng)誤差，且對(duì)電子相互作用進(jìn)行了更加精確的模擬。

在研究過(guò)程中，科學(xué)家利用Deep Mind平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一個(gè)框架，可以用準(zhǔn)確的化學(xué)數(shù)據(jù)和電子約束來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出了DM21泛函。該泛函可以學(xué)習(xí)具有離域誤差和自旋對(duì)稱性破壞的系統(tǒng)，能夠更精確、更廣泛地對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行建模。

這項(xiàng)研究通過(guò)人工智能方法解決了DFT理論的系統(tǒng)性誤差，使研究人員能夠在納米尺度上探索有關(guān)材料、藥物和催化劑的問(wèn)題。

該研究論文題為“Pushing the frontiers of density functionals by solving the fractional electron problem”，已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

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論文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6511

標(biāo)簽： DeepMind 電子相互作用