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AI技术破解物理学计算难题,推动材料科学研究新突破

AI技术破解物理学计算难题,推动材料科学研究新突破

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2025-09-17

9月16日,来自洛斯阿拉莫斯国家实验室与新墨西哥大学的科研团队共同发布了一项具有突破性意义的人工智能研究成果。他们开发的创新性AI系统成功攻克了物理学界长期困扰的高维计算难题。

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这款名为"THOR"的AI框架采用独特的张量网络技术,专为解决复杂材料科学中的位形积分问题而设计。该系统能够准确描述物质内部粒子的相互作用规律,将传统超级计算机需要数周完成的计算任务缩短至实时可完成的水平。

革命性的计算原理

位形积分作为材料性能预测的核心方程,其求解过程一直是物理学界的技术瓶颈。通过创新的张量网络算法,THOR系统实现了计算效率的质的飞跃,将原本难以处理的运算转化为可操作的流程。

项目首席科学家博扬・亚历山德罗夫强调:"位形积分的求解对于理解极端条件下材料的相变行为至关重要。我们的研究成果不仅能拓展统计力学的认知边界,更为冶金实验研究提供了全新的计算工具。"

跨领域的应用价值

这项技术突破为航空航天、新能源等战略性产业带来了革新性工具。研究人员通过创新的维度处理方法,将原本需要处理的海量数据转化为可管理的计算单元,其效率比传统分子模拟方法提升了400倍。

研究人员利用铜、氩和锡三种典型材料进行了系统性测试。结果显示,THOR系统不仅精确还原了高压下铜的物态方程,还成功捕捉到锡的固-固相变特征,所需计算时间仅为传统方法的0.2%。

广阔的发展前景

THOR系统的技术优势不仅体现在计算效率的提升,更重要的是为新材料研发提供了快速验证平台。从特种合金设计到新能源材料开发,这项技术将显著缩短研发周期,降低实验成本。

来源:https://www.ithome.com/0/883/472.htm
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