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用软约束单调神经网络求解薛定谔方程

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人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)以其强大的信息封装能力和方便的变分优化方法成为科学研究领域的有力工具.特别是最近在计算物理解决变分问题方面取得了许多进展.用深度神经网络(DNN)表示波函数来求解变分优化的量子多体问题时,使用一种新的物理信息神经网络(PINN)来表示量子力学中一些经典问题的累积分布函数(CDF),并通过CDF获得它们的基态波函数和基态能量.通过对精确解的基准测试,可以将结果的误差控制在很小范围.这种新的网络结构和优化方法为解决量子多体问题提供了新的选择.
Solving Schrodinger Equation with Soft Constrained Monotonic Neural Network
Artificial Neural Network(ANN)has become a powerful tool in the field of scientific research with its powerful information encapsulation ability and convenient variational optimization method.In particular,there have been many recent advances in computational physics to solve variational problems.Deep Neural Network(DNN)is used to represent the wave function to solve quantum many-body problems using variational optimization.In this work we used a new Physics-Informed Neural Network(PINN)to represent the Cumulative Distribution Function(CDF)of some classical problems in quantum mechanics and to obtain their ground state wave function and ground state energy through the CDF.By benchmarking against the exact solution,the error of the results can be controlled at a very low level.This new network architecture and optimization method can provide a new choice for solving quantum many-body problems.

deep neural networkvariational problemCumulative distribution functionground state wave function

刘轩、李汉林、蒲开放、庞龙刚

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武汉科技大学理学院,武汉 430065

华中师范大学粒子物理研究所和夸克与轻子物理教育部重点实验室,武汉 430079

深度神经网络 变分问题 累积分布函数 基态波函数

国家自然科学基金资助项目国家自然科学基金资助项目湖北省科技厅基金资助项目湖北省科技厅基金资助项目

12035006120750982019CFB5632021BLB171

2024

原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所,中国核物理学会

原子核物理评论

CSTPCD北大核心
影响因子:0.181
ISSN:1007-4627
年,卷(期):2024.41(1)