Aplicación de aprendizaje automático a algunos problemas de Mecánica Cuántica

Fecha: 12/05/2021 11 hs.

Título: Aplicación de aprendizaje automático a algunos problemas de Mecánica Cuántica

Expositor: Omar Osenda (Famaf-UNC y IFEG-CONICET)

Meet: https://meet.google.com/qeh-kntz-som

Youtube: https://youtu.be/afB7zuqnpQA

Resumen:

La habilidad predictiva del Aprendizaje Automático, es decir, inferir distribuciones de probabilidad que modelen la ocurrencia de distintos eventos o la habilidad para clasificar eventos lo vuelven una alternativa increíblemente atractiva cuando no hay una "teoría" subyacente a los datos que se analizan o cuando la distribución de probabilidad es "complicada" de obtener por otros medios y lo que se quiere es samplear la "verdadera" distribución para obtener una distribución más simple y razonable. Razonable = los valores "medios" de la segunda son indistinguibles de la primera. Las afirmaciones anteriores son la imagen que tiene un no-experto, el presentador de la charla, de las habilidades de un método que está siendo empleado en muchísimas áreas de la ciencia, tecnología, industria, etc.

Sea como sea, para proceder a usar el método hace falta una función costo a minimizar. Desde el punto de vista de la Física esto es ideal, ya que la Física en general, y la Mecánica Cuántica en particular, se puede formular en base a principios de "optimización" o "minimización" cuando consideramos problemas estacionarios. Un ejemplo canónico de la Mecánica Cuántica sería el cálculo de la energía del estado fundamental de un sistema, es decir el "estado físico" con menor energía. La charla pretende mostrar que aún en este caso, el del problema hecho que ni a propósito, hay dos dificultades básicas para implementar el método, no hay expresiones explícitas de la energía en términos de variables que se puedan codificar en forma simple en variables de la "red neural", o sea que la función costo Y la codificación pueden ser problemáticas. Se discutirán dos, quizás tres, ejemplos donde se muestra como circunnavegar estas dificultades con la ayuda de un viejo aliado de la Mecánica Cuántica, el principio variacional y hablaremos del "estado cuántico de la red neural". Durante la charla no se asume conocimientos de Mecánica Cuántica .....