اختراق في الذكاء الاصطناعي يحل مشكلة فيزياء الكم الطويلة الأمد
طور باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظام ذكاء اصطناعي يتعامل بكفاءة مع مشكلة الأجسام الكمومية المتعددة، وهي تحدٍ لم يُحل منذ 50 عامًا. يستخدم الطريقة الجديدة التعلم الآلي لتقريب الحالات الكمومية المعقدة بسرعة غير مسبوقة. يمكن لهذا التقدم تسريع التقدم في الحوسبة الكمومية وعلم المواد.
لطالما حيرت مشكلة الأجسام الكمومية المتعددة الفيزيائيين، حيث تتطلب قوة حوسبية هائلة لنمذجة التفاعلات بين الجسيمات المتعددة على المستوى الكمومي. في 28 سبتمبر 2025، أعلن فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن نهج مبتكر قائم على الذكاء الاصطناعي يواجه هذه المشكلة مباشرة.
يستخدم النظام، الذي يُفصل في ورقة قادمة في Physical Review Letters، شبكات عصبية عميقة للتنبؤ بوظائف الموجة للحالة الأرضية لأنظمة تصل إلى 100 جسيم. 'يحقق طريقتنا في الذكاء الاصطناعي نتائج أسرع 100 مرة من التقنيات العددية التقليدية، مع الحفاظ على دقة عالية'، قالت الباحثة الرئيسية الدكتورة إلينا فاسكيز، أستاذة مساعدة في قسم الفيزياء بمعهد MIT. تنبع هذه الكفاءة من تدريب الذكاء الاصطناعي على بيانات كمومية محاكاة، مما يسمح له بالتعميم على سيناريوهات العالم الحقيقي دون حسابات شاملة.
استغرق تطوير الأداة عامين، بناءً على تطبيقات سابقة للتعلم الآلي في الكيمياء الكمومية. اختبر الفريقها على مشكلات معيارية مثل نموذج هوبارد، الذي يحاكي سلوك الإلكترونات في المواد الصلبة، مما أعطى تقريبات ضمن 1% خطأ من الحلول الدقيقة. يكشف السياق الخلفي أن حل مشكلة الأجسام المتعددة أمر حاسم لتصميم فائق موصلات جديدة وفهم التوصيل الفائق عند درجات حرارة عالية، وهي مجالات محورية للإلكترونيات من الجيل التالي.
تمتد الآثار إلى التطبيقات العملية: يمكن للمحاكيات الأسرع تسريع اكتشاف الأدوية من خلال نمذجة التفاعلات الجزيئية وتعزيز نمذجة الأجهزة الكمومية. ومع ذلك، يشير الخبراء إلى قيود؛ يتفوق الذكاء الاصطناعي في الأنظمة منخفضة الأبعاد لكنه قد يحتاج إلى توسيع للمواد ثلاثية الأبعاد. 'رغم أنه واعد، إلا أنه خطوة، وليس حلاً كاملاً'، علقت الدكتورة فاسكيز، مشددة على التحسينات المستمرة.
لا تظهر تناقضات كبيرة في التقرير، حيث يتوافق الإعلان مع التحققات المراجعة من قبل الأقران. يبرز هذا التطور الدور المتزايد للذكاء الاصطناعي في العلوم الأساسية، مما قد يربط بين الفيزياء النظرية والجدوى الحوسبية.