17:17 2024-02-09 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Fizicienii detectează faza evazivă a „sticlă Bragg” cu un instrument de învățare automată

_ Fizicienii detectează evazivul „sticlă Bragg” ' cu instrument de învățare automată

Cercetătorii cuantiști Cornell au detectat o fază evazivă a materiei, numită faza de sticlă Bragg, folosind volume mari de date cu raze X și un nou instrument de analiză a datelor de învățare automată. Descoperirea rezolvă o întrebare de lungă durată dacă această stare aproape – dar nu chiar – ordonată a sticlei Bragg poate exista în materiale reale.

Hârtia, „Bragg glass signatures in PdxErTe3 with X-ray Diffraction Temperature” Clustering (X-TEC)” este publicat în Nature Physics. Autorul principal este Krishnanand Madhukar Mallayya, cercetător postdoctoral la Departamentul de Fizică din Colegiul de Arte și Științe (A&S). Eun-Ah Kim, profesor de fizică (A&S), este autorul corespunzător. Cercetarea a fost realizată în colaborare cu oamenii de știință de la Laboratorul Național Argonne și de la Universitatea Stanford.

Cercetătorii prezintă primele dovezi ale unei faze de sticlă Bragg, detectată prin împrăștierea cu raze X, care este o sondă care accesează întreaga masă a unui material, spre deosebire de doar suprafața unui material, într-un material de undă de densitate de sarcină (CDW) dezordonat sistematic, PdxErTe3. Ei au folosit date complete cu raze X și un nou instrument de analiză a datelor de învățare automată, X-ray Temperature Clustering (X-TEC).

„În ciuda predicției sale teoretice de acum trei decenii, dovezi experimentale concrete pentru sticla CDW Bragg. în cea mai mare parte a cristalului a rămas lipsă”, a spus Mallayya.

Teoretic, există o distincție clară între trei faze: ordine pe distanță lungă, sticlă Bragg și stare dezordonată, a spus Kim. În starea dezordonată, corelația CDW scade pe o distanță finită. În starea ordonată pe distanță lungă, corelația undei densității de sarcină continuă la nesfârșit.

În faza de sticlă Bragg, a continuat Kim, corelația CDW scade atât de încet încât va dispărea complet doar la distanțe infinite.

„Provocarea este detectarea acestor distincții față de datele experimentale care reflectă, de asemenea, probleme din viața reală, cum ar fi zgomotul și rezoluția finită a configurației experimentale”, a spus Kim.

Cercetătorii au depășit provocările cheie prin intermediul sinergie strategică între materiale, date și instrumente de învățare automată. În ceea ce privește materialele, ei au descoperit, în colaborare cu oamenii de știință de la Stanford, o familie de materiale CDW care va permite un studiu sistematic cu control asupra murdăriei de utilizat în experiment - PdxErTe3. În ceea ce privește datele, au preluat cantități masive de date la Laboratorul Național Argonne, în colaborare cu oamenii de știință Argonne.

În ceea ce privește învățarea automată, au folosit X-TEC, un instrument de învățare automată, pentru a analiza volumul masiv. de date cu o abordare scalabilă și automatizată.

„O detecție experimentală a fazei de sticlă Bragg prin difracția de raze X a soluționat întrebarea deschisă cu privire la soarta ordinii CDW supusă murdăriei”, a spus Mallayya.

p>

Depășind problema științifică specifică, lucrarea prezintă un nou mod de cercetare în era datelor mari, a spus Kim: „Folosind instrumente de învățare automată și perspective științifice ale datelor, putem merge după întrebări provocatoare și putem urmări. semnături subtile printr-o analiză cuprinzătoare a datelor.”

Cercetătorii au scris că această detectare a ordinii sticlei Bragg și diagrama de fază rezultată avansează semnificativ înțelegerea noastră a interacțiunii complexe dintre tulburare și fluctuații. Mai mult decât atât, utilizarea X-TEC pentru a viza fluctuațiile printr-o măsură de mare debit de „răspândire de vârf” poate revoluționa modul în care sunt studiate fluctuațiile în experimentele de împrăștiere.

(Fluierul)

Inapoi