แมชชีนเลิร์นนิงช่วยศึกษาแม่เหล็กควอนตัม

แม่เหล็กเหลวควอนตัมสปินเป็นวัสดุที่ไม่สามารถจัดเรียงโมเมนต์แม่เหล็กหรือสปินในรูปแบบที่สม่ำเสมอและคงที่ได้ เนื่องจากสปินมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะที่แข่งขันกันซึ่งไม่สามารถลดขนาดพร้อมกันได้ เป็นผลให้การหมุนที่ “ผิดหวัง” เหล่านี้เปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่อง ทำตัวเหมือนของเหลวแม้ในอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ พฤติกรรมดังกล่าวถูกคาดการณ์ว่าจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์ทางกายภาพ

ที่น่าสนใจมากมาย 

แต่แม้จะมีความพยายามอย่างมากในการศึกษาเชิงทดลองและเชิงทฤษฎี แต่ก็ไม่มีตัวอย่างใดที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในโลกแห่งความเป็นจริงของแม่เหล็กที่ผิดหวังซึ่งมีสถานะเป็นควอนตัมสปินของเหลวในบทความล่าสุดที่ตีพิมพ์อธิบายว่าเทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องสามารถช่วยให้เราเข้าใจว่า

ของเหลวหมุนควอนตัมมีพฤติกรรมอย่างไร และสนับสนุนนักทดลองในการศึกษา “ผู้สมัคร” ของพวกเขาวัสดุที่อาจจะ (หรือไม่ก็ได้) เป็นของเหลวควอนตัมสปิน ที่นี่พวกเขาจะหารือเกี่ยวกับการวิจัยและเป้าหมายสำหรับอนาคต อะไรคือแรงจูงใจในการทำวิจัยของคุณ?การศึกษาวัสดุควอนตัมที่สัมพันธ์กัน

อย่างมาก เช่น แม่เหล็กที่ทำให้ผิดหวัง เป็นสิ่งที่ท้าทายและมีความสำคัญต่อฟิสิกส์ของสสารควบแน่น ตลอดจนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัม ตัวอย่างเช่น วัสดุควอนตัมแม่เหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งแม่เหล็กที่ผิดหวังในสองมิติ สามารถโฮสต์สถานะควอนตัมที่ยุ่งเหยิงสูงและการกระตุ้นที่เกิดขึ้นใหม่

ซึ่งเรียกว่าสิ่งใดก็ตามที่ติดตามสถิติเศษส่วน และสามารถใช้เพื่อจัดเก็บและจัดการข้อมูลควอนตัมในลักษณะที่ทนทานและป้องกันข้อผิดพลาด แม่เหล็กที่มีความผิดหวังสูงจึงเป็นแพลตฟอร์มที่น่าสนใจสำหรับเทคโนโลยีควอนตัมยุคหน้า ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการคำนวณควอนตัมเชิงทอพอโลยี

ขั้นตอนสำคัญอย่างหนึ่งในการค้นหาของเหลวควอนตัมสปินในแม่เหล็กผิดหวังคือการกำหนดคำอธิบายที่เหมือนจริง  แบบจำลองสปินด้วยกล้องจุลทรรศน์  ของแม่เหล็กควอนตัม โมเดลเหล่านี้เป็นเหมือนจีโนมสำหรับแม่เหล็กควอนตัม  พวกมันบอกเราว่าแม่เหล็กชนิดใดที่เป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม 

การอนุมาน

โมเดลสปินจากการวัดเชิงทดลองถือเป็นปัญหาหลายส่วนผกผันที่ยากอย่างฉาวโฉ่ สิ่งนี้ขัดขวางความเข้าใจที่แม่นยำเกี่ยวกับวัสดุผู้สมัครแบบสปิน-ของเหลว รวมถึงวัสดุที่โดดเด่นที่สุด เช่น แม่เหล็กรูปสามเหลี่ยม YbMgGaO 4 , วัสดุ Kitaev α-RuCl 3และแม่เหล็กและอื่น ๆ

คุณทำอะไรในกระดาษได้รับแรงบันดาลใจจากความสำเร็จล่าสุดในการวิจัยแบบสหวิทยาการระหว่างการคำนวณควอนตัมหลายตัวและการเรียนรู้ของเครื่อง เราเสนอวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาที่มีมาอย่างยาวนานนี้ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในการศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็กควอนตัม

ที่น่าสนใจ 

แนวทางของเราผสมผสานวิธีการหลายตัวที่แม่นยำเข้ากับเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพระดับโลกที่มีประสิทธิภาพสูง (รวมถึงกลยุทธ์การไล่ระดับสีอัตโนมัติแบบเบย์และรีสตาร์ทหลายจุด) เพื่อให้เรา “เรียนรู้” แบบจำลองการหมุนที่มีประสิทธิภาพจากข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ที่วัดได้ในการทดลอง 

วิธีนี้ไม่เพียงแต่จะทำให้นักทฤษฎีในชุมชนฟิสิกส์ควอนตัมหลายร่างกายสนใจเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักทดลองที่ทำงานเกี่ยวกับวัสดุควอนตัมด้วยในฐานะส่วนหนึ่งของการวิจัยของเรา เรายังสร้างและเผยแพร่แพ็คเกจการคำนวณหลายตัวแบบโอเพ่นซอร์สที่เรียกว่าQMagenซึ่งรวมถึงวิธีการหลายตัวที่ล้ำสมัย

และเป็นต้นฉบับที่เราพัฒนาขึ้น ความหวังของเราคือแพ็คเกจดังกล่าวสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาวัสดุควอนตัมที่สัมพันธ์กันการค้นพบที่สำคัญที่สุดของบทความนี้คืออะไรเราพบว่าเราสามารถสร้างพารามิเตอร์แบบจำลองของแม่เหล็กควอนตัมรูปสามเหลี่ยม TmMgGaO 4 ได้อย่างแม่นยำ 

ตามที่กำหนดในเทอร์โมไดนามิกส์ที่ปรับแต่งด้วยมือ (ดูตัวอย่างบทความนี้จากปี 2020) และเรายืนยันว่าพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้เหล่านี้ ตั้งอยู่ในระบอบที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้นที่อธิบายสารประกอบในพื้นที่พารามิเตอร์ที่ค่อนข้างใหญ่ เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราใช้วิธีการผสมผสานแบบเดียวกันนี้เพื่อตรึง

แบบจำลองการหมุนที่มีประสิทธิภาพของ α-RuCl 3ซึ่งมีพารามิเตอร์การโต้ตอบที่มีการถกเถียงกันมากและค่อนข้างท้าทายที่จะตัดสินเป็นอย่างอื่น เมื่อใช้ QMagen เราพบการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำมากซึ่งจำลองการสังเกตการทดลองที่สำคัญได้อย่างน่าเชื่อถือ เช่น ที่เผยแพร่เมื่อต้นปีนี้

ด้วยผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นเหล่านี้ เรารู้สึกตื่นเต้นกับทรัพยากรด้านการคำนวณที่เราประหยัดได้มากเพียงใดในการจัดการกับปัญหาที่ยากเช่นนี้ด้วยวิธีการของเรา รวมถึงปัญหาบางอย่างที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะจัดการกับการใช้อุปกรณ์ปรับแต่งด้วยมือ และด้วยการสร้างผลลัพธ์ที่เป็นกลางโดยปราศจาก

ความชอบส่วนบุคคลเหตุใดการวิจัยนี้จึงมีความสำคัญกรอบงานที่เราเสนอสร้างความเป็นไปได้ใหม่ในการวิจัยแม่เหล็กควอนตัมที่ผิดหวังและวัสดุที่เกี่ยวข้องโดยทั่วไป ด้วยวิธีการนี้ ทำให้สามารถระบุปฏิกิริยาแม่เหล็กของวัสดุ 1 มิติและ 2 มิติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งถือเป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก

ในการทำความเข้าใจแม่เหล็กควอนตัมมิติต่ำเหล่านี้ และวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการใช้งานในเทคโนโลยีในอนาคตคุณวางแผนจะทำอะไรต่อไป?เราหวังว่าวิธีนี้จะนำไปสู่การสำรวจสถานะที่แปลกใหม่และการเปลี่ยนเฟสในแม่เหล็กควอนตัมที่ผิดหวัง เราจะใช้วิธีนี้กับกรณีอื่นๆ ของแม่เหล็กมิติต่ำ

ที่น่าสนใจ และพยายามถอดรหัสคำอธิบายแบบจำลองการหมุนที่ถูกต้อง ซึ่งก็คือจีโนมแม่เหล็ก เป้าหมายสูงสุดคือการสร้างห้องสมุดจีโนมสำหรับแม่เหล็กควอนตัมตระกูลใหญ่ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราวางแผนที่จะทำการปรับปรุงและอัปเกรดแพ็คเกจ QMagen ของเราอย่างต่อเนื่อง

credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com