Des physiciens utilisent des intelligences artificielles pour identifier les états exotiques de la matière. Grâce à une grande base de données, les IA produisent des résultats impressionnants.

Des physiciens du Perimeter Institute du Canada et de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont utilisé des intelligences artificielles pour mener deux observations indépendantes sur les états exotiques de la matière. Ces derniers sont au cœur de l’actualité scientifique depuis qu’une étude à leur sujet a remporté le Prix Nobel de physique en 2016. Cette  théorie signée David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz se penchait sur le concept des transitions de phase : des altérations drastiques des propriétés physiques de la matière ; par exemple avec le passage d’un gaz à un état solide ou le contraire.

En s’appuyant sur des réseaux neuronaux numériques, les scientifiques ont entraîné les IA à reconnaître la phase d’une matière grâce à une multitude d’images affichant des structures atomiques différentes. Ainsi, les intelligences artificielles ont commencé à reconnaître des schémas et un ensemble de données de plus en plus complexes, en classifiant chaque genre de structure sur le modèle des identifications automatiques visibles sur Facebook.

Les IA sont devenues tellement performantes qu’elles parviennent à deviner les états et les transitions des phases, avec 0,3 % de marge d’erreur par chaque transition, en analysant une centaine d’atomes.

Une nouvelle méthode d’étude des super-conducteurs

Les physiciens espèrent ainsi pouvoir découvrir de nouveaux aspects — par exemple concernant les super-conducteurs — qui pourront bénéficier à plusieurs secteurs commerciaux et industriels. Sebastian Huber, co-auteur de l’étude, explique : « Les super-conducteurs à haute température pourraient être utiles pour l’avancée technologique. À vrai dire, notre connaissance de ces matériaux reste très pauvre. »

De cette manière, les scientifiques pourront mieux identifier les conditions qui provoquent  les transitions de phases et engendrent de nouveaux états exotiques de la matière.

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