首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布

大话伊辛模型之一:源起

这个模型的物理图景是这样的:首先我们物质总是倾向于处在能量最低的状态(能量最小原理),而对铁磁系统来说,原子磁场指向方向相同时彼此之间的相互作用能量会比较小,因而原子之间的相互作用,也就是磁力会倾向于使它们保持同一指向...伊辛首先证明了在任何温度下都不会在一维上发生向铁磁有序状态的相变。后来,楞次和伊辛经过简单的推导就认为,这个结论对二维和三维物质同样适用,即它们在任何温度下由于同样的原因均无法表现出磁性。...所以在当时这个模型确实引起了很多争议,以至于在伊辛模型被大量利用的今天,知道伊辛对该模型的贡献的人却寥寥无几。伊辛此后默默留在大学里承担教学任务,他再也没有回到科研中去。...尽管争议很大,我们前面提到的海森堡却表明了自己独到的见解:他认为伊辛的成功之处在于:在自己导师所解决的一系列关于铁磁体细节问题的基础上,伊辛提出了两个相邻原子之间的相互作用并不足产生铁磁性的假设。...他把目光放在二维伊辛模型上,决心要以一种更加严谨的方法进行验证,或者证伪。

21510

南大校友用OpenAI模型完成首个非平凡数学证明

他的专长在于结合第一性原理、有效哈密顿量和机器学习方法,研究强关联体系、挫败磁性、超导性、多铁性、混合的3d-5d化合物、拓扑材料和非平衡态。...统计力学的第三个基本模型是q状态Potts模型。 它是伊辛模型(q=2)的推广,可以作为研究从离散(伊辛)对称性到连续(海森堡)对称性转变的有效中介。...1T-TaS2中的「大卫之星」电荷密度波相关论文插图 一维J_1-J_2 Potts模型 尽管一维和二维的J_1-J_2伊辛模型和海森堡模型已被广泛研究,但只有一维J_1-J_2伊辛模型通过转移矩阵法得到了精确解...伊辛模型:不同的基态相行为 挑战在于转移矩阵的阶数迅速增加,阶数为q^2。...特别是,当J_1>2时,低温铁磁相将经历一个两步的相交叉:首先转变到中间的随机二聚化相,然后转变到左侧的顺磁相。 Tc圆顶是非常规超导性(如铜氧化物、铁基超导体、扭曲双层石墨烯等)中的一个关键现象。

16410
  • 您找到你想要的搜索结果了吗?
    是的
    没有找到

    榕树集–量子计算

    相干伊辛机 相干伊辛机(Coherent Ising Machine, CIM)是一种基于实验物理学的计算机,用于解决组合优化问题,它使用相干光振荡器网络来模拟伊辛模型,实验室阶段目前能达到10万比特(...以下是相干伊辛机的几个关键特点: 量子行为模拟:相干伊辛机使用光学或电子系统来模拟量子行为,尤其是量子比特(qubits)的性质。这些系统可以模拟量子叠加和量子耦合,这对于执行伊辛模型计算至关重要。...量子退火技术:相干伊辛机通常利用一种称为量子退火的过程来逐步找到能量最低的状态。这种方法类似于退火算法,是一种模拟量子退火过程的计算技术。...这些系统能够模拟伊辛模型的动力学,并且可以利用量子行为来加速计算过程。 ‍...二次方程:QUBO模型的目标函数是一个二次方程,通常表示为二元变量的线性和二次组合。这种形式使其适用于各种优化问题,包括图形理论、机器学习、金融模型等。

    44910

    超GFlowNet 4个数量级加速

    此外,任意阶训练的支持通过利用持续性MCMC方法实现了高效的抽样。...我们研究了一个正方形晶格上的伊辛模型。D个站点的自旋由一个D维二进制向量表示,其分布为 ),其中 ,J是二进制邻接矩阵。这些模型,尽管简单,与高熵合金的复杂行为有类似之处[9]。...我们将MAM与ARM、ARM-MC和GFlowNet在一个10×10(D = 100)和一个较大的30×30(D = 900)伊辛模型上进行比较,其中ARM和GFlowNets无法扩展。...在一个30×30(D = 900)的伊辛模型上,MAM在基础真实样本上实现了0.835 bpd,而ARM和GFlowNet则无法扩展。生成样本的分布显示在图5中。...两个模型都使用批量大小为512进行了4000次迭代训练。结果如图6和表5所示(附录B中还有其他图表)。研究结果与伊辛模型实验一致。再次表明,MAM的性能略低于ARM。

    19710

    UCL汪军团队新方法提高群体智能,解决大规模AI合作竞争

    他们设计的平均场Q-learning算法成功模拟并求解了物理领域的伊辛模型(ising model)。Yaodong表示:“用强化学习的框架可以解决物理学中的伊辛模型,这一发现非常令人振奋。”...平均场论的方法能快速收敛,用强化学习解决伊辛模型 应用平均场论后,学习在两个智能体之间是相互促进的:单个智能体的最优策略的学习是基于智能体群体的动态;同时,集体的动态也根据个体的策略进行更新。...虽然伊辛模型相对于物理现实是一个相当简化的模型,但它却和铁磁性物质一样,在不同温度下会产生相变。事实上,一个二维的方晶格易辛模型是已知最简单而且会产生相变的物理系统。...在平均场多智体伊辛模型中,网格中的每个agent向上和向下的奖励是不同的,如果最终能让所有agent都朝同一个方向移动(都变为黑色),也就表明了平均场方法能够比较快速的收敛。...Gaussian squeeze、伊辛模型(Ising model)和战斗游戏的实验,证明了我们的平均场方法的学习有效性。此外,我们还通过无模型强化学习方法报告了解决伊辛模型的第一个结果。

    2.3K01

    统计学学术速递

    -高斯(BG)先验建模稀疏序列,并使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法估计未知量。...of the Requirements for the, Degree of Doctor of Philosophy, Supervisor of Dissertation 备注:None 摘要:伊辛模型是马尔可夫随机场的一个著名例子...捕捉高阶依赖关系的一个方便的数学框架是$p$-张量伊辛模型,其中充分的统计量由一个$p$次的多线性多项式组成。本文发展了一个统计推断$p$-张量伊辛模型中自然参数的框架。...我们从居里-维斯-伊辛模型开始,在该模型中,我们在参数的最大似然(ML)估计的渐近性中发现了各种非标准现象,例如在参数空间的内部存在一条临界曲线,这些估计具有极限混合分布,在这条曲线的边界点有一个惊人的超效率现象...由于存在难以计算的归一化常数,ML估计在更一般的$p$-张量伊辛模型中失败。为了克服这个问题,我们使用了流行的最大伪似然(MPL)方法,它避免了计算基于条件分布的莫名其妙的归一化常数。

    63820

    谷歌AI教父:AlphaGo有直觉

    在日前,福布斯记者彼得·海伊(Peter海伊)对人工智能教父杰弗里·辛顿(Geoff 辛顿)进行了专访,他谈到了很多关于人工智能的看法。...这和单纯的对低维度、少量训练数据、参数不多的简单模型从统计学角度进行数据挖掘是有本质上的不同的。 大脑令我着迷的地方在于它所拥有的参数远多于训练数据,所以现阶段的人工智能网络还不能说非常成功。...海伊: 宏观的看,在人工智能的发展历程中,您觉得我们已经到达了什么阶段? 辛顿: 我觉得我们已经跨过了一个很重要的门槛。就在不久之前,AI领域的大部分从业者还在通过逻辑来处理AI技术。...现在这项技术还不是很成熟,但是目前神经网络系统已经能够掌握该方法的核心,只是在速度方面还有待改进,我相信很快该技术就能够付诸实际应用了。...现在我们的技术越来越成熟,如果能够获得更强的算力、更大的数据集合,那么我们的模型也就能被不断优化。这在一切都需要编程的时代是做不到的,所以神经网络系统比之前所有的AI算法都更高级。

    62050

    从此叫他马院士!马斯克入选美国工程院院士,张宏江博士入选外籍院士

    值得关注的是,在新院士名单中伊隆 · 马斯克赫然在列。 消息公布后马斯克很快在社交网络中表示感谢: 有人觉得马斯克入选工程院院士实至名归,有人质疑。...伊隆 · 马斯克 1971 年 6 月出生于南非首都比勒陀利亚,1990 年进入加拿大女王学院,后转至美国宾夕法尼亚大学,1995 年获得物理学学士学位。...她的研究整合了分析和数值模拟方法、控制和传感器、设计方法来推进制造过程。...方岱宁(外籍院士) 职务:北京理工大学先进结构技术研究院名誉院长兼首席科学家 当选理由:对极端条件下铁电 / 铁磁材料的力学和轻型多功能结构的贡献。...方岱宁教授主要从事先进材料与结构力学理论、计算与实验方法研究。拓展了铁电 / 铁磁材料宏微观变形与断裂理论,在有限元分析与器件设计中获得应用。

    46030

    从伊辛模型谈起(万字长文)

    而就真有这样一个神奇的模型,将物理和机器学习紧密联系到了一起——它就是伊辛模型。 伊辛模型——一个描述物质磁性的简单模型——会帮助阐释两个领域之间的广泛联系。...如果你专攻机器学习,我希望你看了这篇文章之后可以看得懂统计物理学中平均场论和伊辛模型的论文。...现在我们明确了伊辛模型的定义和它的性质,我们来思考一下我们的目标。关于伊辛模型我们可以解决什么问题?例如,如果我们观察系统,它会处于什么状态?最可能的自旋组态是怎么样的?平均磁化强度是怎么样的?...利用Gibbs-Bogoliubov-Feynman不等式对伊辛模型进行变分处理 让我们来应用这一理论:在伊辛模型中我们是否能得到同样的磁化强度呢?...Ising模型是一种无向图模型,或者说马尔科夫随机场。我们可以用图表来表示模型里的条件依赖关系;图中的节点为随机变量。这些随机变量是伊辛模型的自旋,如果两个节点会相互影响,就用一条边链接他们。

    2K40

    2022达摩院青橙奖公布:15位青年学者多半从事基础研究,4位女科学家获奖破纪录

    科研成就:他常年致力于软件安全的基础理论、方法与关键技术研究,提出了一整套的软件漏洞发掘、攻击检测与恶意代码分析的新技术,并将这些理论、方法和技术运用于区块链软件、安卓软件和桌面软件三大场景,发现了数百个安全漏洞...科研成就:她以多学科交叉模型体系构建和大数据融合基础数据库建设等创新方法为手段,在社会经济活动与大气污染复杂非线性响应建模、基于大数据的全球重点行业排放核算方法体系、全球及区域气候变化与大气污染协同治理路径探究三个方面取得了一系列具有国际影响力的原创成果...获奖理由:她研究伊辛模型、高斯自由场、均匀生成树等物理模型,解决多个本领域公开问题。...科研成就:她致力于利用随机过程 SLE 研究伊辛模型、高斯自由场、均匀生成树等物理模型,取得系列成果,解决多个本领域公开问题。...第一个学术贡献是计算伊辛模型臂长衰减指数,第二个学术贡献是证明伊辛模型连通概率猜想,第三个学术贡献是构建均匀生成树模型与对数共形场论的联系。 吴嘉敏 清华大学自动化系助理教授、博士生导师。

    70910

    Nature封面:量子计算机离实际应用还有两年

    消除量子噪声的过程称为量子纠错,方法是用更多的量子比特来描述一个量子比特,以便有错误时可以纠正。 但这一思路的缺陷明显——我们根本无法操控如此之多的量子比特。...这一过程中,IBM采用了物理学上常用的伊辛模型(Ising model)。 其最基本的假设是相互作用只在最近邻的自旋之间存在。 具体到这一项目,量子比特的排列方式是设定模型点阵排列方式的依据。...尽管排列方式一致,伊辛模型却是独立于处理器硬件存在的。 零噪声外推则是根据采集到的放大不同比例后的误差信息(采集量远低于传统方式),建立函数模型。...根据函数模型外推出零点值,即为没有误差存在时的运算结果。 尽管仍存在一定的局限性,但经过这种方式抵消一些误差后的量子处理器已经可以进行一些运算操作。

    20840

    大脑中复杂适应动力学的神经调节控制

    一个经典的例子来自磁的伊辛Ising模型(图1b)——在这里,温度是一个控制参数,调节铁磁材料的出现磁场强度。...如果温度很高,铁磁体是非磁性的——由于随机的热波动,所有单个磁畴都以随机的方向取向,导致缺乏全局有序性(因此没有磁性)。...首先,与伊辛模型中的温度一样,控制参数应该对系统的大部分具有(相对)全局影响——信号覆盖范围越大,系统就越有可能对控制参数的变化做出一致反应。...在铁磁材料的情况下,磁体磁化率的增加是由空间分离的磁畴之间的发散相关长度来调节的。有了这些简单的特性,控制参数(在临界点)的细微变化会对系统的顺序(以及磁性)产生很大的影响。...然而,尽管这些方法已经产生了很大的影响,但将计算账户与在神经生物学强加的框架内工作的过程模型联系起来仍然具有挑战性。事实上,生物学强加的概念限制往往比大脑的计算账户强加的限制更加严格。

    32730

    大脑中复杂适应动力学的神经调节控制

    一个经典的例子来自磁的伊辛Ising模型(图1b)——在这里,温度是一个控制参数,调节铁磁材料的出现磁场强度。...如果温度很高,铁磁体是非磁性的——由于随机的热波动,所有单个磁畴都以随机的方向取向,导致缺乏全局有序性(因此没有磁性)。...首先,与伊辛模型中的温度一样,控制参数应该对系统的大部分具有(相对)全局影响——信号覆盖范围越大,系统就越有可能对控制参数的变化做出一致反应。...在铁磁材料的情况下,磁体磁化率的增加是由空间分离的磁畴之间的发散相关长度来调节的。有了这些简单的特性,控制参数(在临界点)的细微变化会对系统的顺序(以及磁性)产生很大的影响。...然而,尽管这些方法已经产生了很大的影响,但将计算账户与在神经生物学强加的框架内工作的过程模型联系起来仍然具有挑战性。事实上,生物学强加的概念限制往往比大脑的计算账户强加的限制更加严格。

    28320

    QSM研究:帕金森病的全脑磁化扰动模式

    该研究使用了新的磁共振成像对比技术,即定量磁敏感图(QSM,quantitative susceptibility mapping)和最新的定位方法,首次绘制了作为25例特发性帕金森氏病患者相对于50个匹配的对照组铁水平变化的替代指标的静磁变化的全脑图谱...另外,在鼻桥脑桥区域和皮质模式中,与已知的帕金森病的α-突触核蛋白病理分布紧密相关的体磁敏感性增加。相反,通常富含铁的小脑齿状核呈现磁化率降低,表明铁含量降低。...讨论 本研究首次使用全脑方法绘制帕金森病的静磁变化图,显示了脑干和皮层广泛的QSM变化(图2)。...皮质 与其他已确立的探测脑铁的方法(如组织化学分析、染色方法或经颅超声)相比,本MRI方法的一个优点是MRI可以在几分钟内对整个大脑进行成像,从而使其成为表征体内铁沉积的皮质模式的理想工具。...未来,最近提出的多变量模型可以应用于使用多对比度信息解开铁/髓鞘的贡献。

    1.6K30

    读文万卷020期:双回波动脉自旋标记对功能连接和大脑血流量之间关系的解码;休息时人类运动皮层中神经放电模式的回放

    由于在相对人体研究,模式动物在道德伦理上受到较少的伦理道德限制,基于动物研究的脊髓核磁成像技术与损伤研究为脊髓功能核磁成像技术发展提供了一个重要基础。...使用线性回归模型,筛选临床和影像学变量作为15年残疾变化的独立预测因子。15年后,90%的患者出现残疾进展。...定量磁化率图可对体内与铁沉积有关的磁磁化率变化进行有效的体内定量分析,并可以鉴定出带有铁载炎性细胞的病变。PET示踪剂11C-PK11195靶向活化小胶质细胞和浸润巨噬细胞表达的易位蛋白。...在边缘+病变中,边缘内的磁化率比核心高得多,与铁的存在一致。在混合效应模型中,代表边缘小胶质细胞/巨噬细胞的11C-PK11195摄取比边缘损害高。...利用定量磁化率方法来区分慢性多发性硬化病变亚型,尤其是慢性活动性病变,将提供一种评估这些病变对疾病进展影响的方法。

    58710

    如何设计线圈 - 空芯、铁氧体磁芯和环形磁芯绕组

    根据使用区域和所需电感的不同,有不同的线圈制作方法。空芯是最宽带的,但获得高电感意味着使用大量电线,它们也不是最有效的磁场逸出线圈的方法——这种逸出的磁场会通过感应附近的电线和其他线圈而造成干扰。...在铁磁线圈上缠绕线圈会聚焦磁场,从而增加电感。磁芯插入线圈直径前后的电感比称为相对磁导率(记为 μ r)。...具有很多匝数的较大线圈通常缠绕在非铁磁体上,例如空心塑料管或陶瓷体(用于大功率射频线圈),然后用胶水固定到模型上。要缠绕它们,您首先需要计算所需的线径,因为它对总线圈长度有很大影响。...接下来,用线圈的长度剪一条双面胶带并将其粘在模型上,然后在线圈末端和抽头处的模型上钻孔,取下胶带上的覆盖层并开始缠绕,首先通过将它穿过你钻的孔然后缠绕它,像往常一样,电线将被双面胶带固定,或者,你可以在用氰基丙烯酸酯胶缠绕几圈后将线圈的乞求胶粘到前者上...如果你设计了线圈,你可以像空芯线圈一样缠绕它,但是有一种不同的方法,更快的方法!将铁氧体棒放入电钻中,就像钻头一样慢慢旋转,棒会自行旋转,这样您就可以非常快速地制作出高质量、高电感、匝数多的线圈!

    2.5K31

    美国物理学会最新入选名单公布!14位华人学者入选,纽约大学教授KyleCranmer入选

    个人主页:http://cspin.umn.edu/people/MingzhongWu.html 向红军 复旦大学 Citation:阐明了新型磁铁、铁电体和多铁性的微观机制,并开发新的理论模型和计算方法来研究这些材料...向红军现任复旦大学物理学系教授,他的研究领域包括:计算凝聚态物理,包括磁性、铁电性、多铁性、纳米材料的理论计算研究、计算方法发展及程序开发、机器学习方法在计算凝聚态物理中的应用等。...主要研究成果包括:建立了自旋序诱导多铁性的普适模型,发现了多种多铁性新机制;建立了计算磁相互作用及磁电耦合强度的四态法,已被国内外同行广泛采用;自主开发了材料性质分析和模拟软件包(PASP),已被国内外多个研究组采用...他通过测量输运、热力学和磁特性以及磁穿透深度和量子振荡来合成材料并探测它们在低温、高压和强磁场的多种极端条件下的物理特性。他经常使用世界上极高磁场的设施进行实验。...——刘洪 Jigang Wang 爱荷华州立大学 Citation:发现相干激发和不平衡拓扑和磁现象,特别是光诱导的外尔和狄拉克半金属以及铁基超导体中的希格斯模式。

    76510

    图文并茂解析变压器各种绕线工艺!(包含各种拓扑)

    红色:初级绕组 紫色:辅助绕组 黄色:次级绕组 实际变压器的模型 虚线内为理想变压器 ?...红色:初级绕组 黄色:次级绕组 其它减小漏感的方法: 1, 磁芯的磁导率,换用高导的磁芯,漏感会减小; 2, 减小中柱长度与窗口高度(指上图中窗口的水平方向)的比值,漏感会减小 3, 采用逆磁性材料代替顺磁性材料制作档墙...增大漏感的方法: 1, 换用低导的磁芯 2, 增大中柱长度与窗口高度的比值 3, 用弱铁磁性的材料制作档墙, 如混有磁粉的注塑垫片,可以大幅度降低档墙的占窗面积,增加变压器出力,具体实施需要考虑经济性...为了直观,我们将一个EE85 磁芯,在2000GS 磁密,25KHz 频率下,不同电流密度时的效率、输出功率,铜损铁损比绘在同一表格内(注意:因为宽度不够,电流密度在10 以上比例不同。)...由于铁损基本固定,而铜损与输出功率的平方成正比,因此高功率密度变压器的实现,主要是解决绕组的散热问题,但应用中的方向却是相反的,我们所见到的高功率密度变压器,都是将绕组的热量“闷”在磁件的内部,绕组的热阻比较大

    1.8K20

    北航团队《Small》发布铁磁流体机器人,用于窗口肿瘤光热治疗

    该方法将磁流体的基载液改为具有生物相容性的植物油,通过三维电磁控制系统实现磁流体机器人的靶向控制。...图2 在这项研究中,冯林课题组介绍了一种具有生物相容性的磁流体机器人(BFR)的制备方式,构建了一个可以在复杂的生物介质中实现 3D 磁驱动控制系统进而实现了磁流体机器人在复杂的生物介质中进行3D磁驱动...,该植物油基铁磁流体具有稳定的Fe3O4纳米粒子分散体,并表现出流体特性和磁控制的结合。...图6 D) BFR 中纳米颗粒的透射电子显微镜 (TEM) 结果;E) 所制备的铁磁流体的磁滞线;F) 铁磁流体的紫外-可见-近红外吸收光谱;G) 不同浓度的BFR在1064 nm NIR照射下的温度曲线...,并将BFR注射到血管模型的右上角,在梯度磁场的控制下,BFR 通过分叉和细管发生分裂和变形。

    88210
    领券