La IA resuelve uno de los mayores problemas de física considerado imposible: “Cálculo de primeros principios”

Un problema que con técnicas clásicas requería tiempos de cálculo que superarían la edad del universo.

Alberto Zaragoza Lerma Albertigues

La IA resuelve uno de los mayores problemas de física considerado imposible: “Cálculo de primeros principios”

En una época en la que todo parece que está al alcance de la inteligencia artificial, un grupo de investigadores de la Universidad de Nuevo México y del Laboratorio Nacional de Los Álamos han desarrollado un marco computacional que aborda un gran desafío en la física estadística. El marco en cuestión es conocido como THOR, siglas de Tensors for High-dimensional Object Representation, que utiliza algoritmos de redes tensoriales para comprimir y evaluar de forma eficiente las integrales configuracionales y las ecuaciones diferenciales parciales extremadamente grandes, que son fundamentales para determinar las propiedades termodinámicas y mecánicas de los materiales.

Boian Alexandrov, científico de IA de Los Álamos, el cual dirigió este proyecto, destaca que “la integral configuracional, que captura las interacciones entre partículas, es muy difícil y lleva mucho tiempo evaluarla, especialmente en aplicaciones de la ciencia de los materiales que implican presiones extremas o transiciones de fase. Determinar con precisión el comportamiento termodinámico profundiza nuestra comprensión científica de la mecánica estadística y aporta información a áreas clave como la metalurgia”.

Un problema que ahora puede resolverse de forma rápida y precisa

La integral configuracional se ha considerado durante mucho tiempo algo imposible de resolver, tal y como señala Dimiter Petsev, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Nuevo México, que también destaca el hecho de que “las técnicas de integración clásicas requerirían tiempos de cálculo que superarían la edad del universo, incluso con los ordenadores moderno».

Ahora, gracias a métodos como THOR, existe un nuevo estándar con el que calcular de forma rápida y precisa la integral configuracional. Tal y como destaca Duc Truong, científico de Los Álamos, “este avance sustituye las simulaciones y aproximaciones centenarias de la integral configuracional por un cálculo basado en los principios fundamentales”.

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