AIを活用した密度汎関数理論によるスケール間の橋渡し

公開:2025年12月29日 20:09
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ArXiv

分析

本論文は、機械学習を組み込むことで古典的な密度汎関数理論(cDFT)の精度を向上させる新しいアプローチを提示しています。著者は、分子動力学データに対して訓練されたニューラルネットワーク補正を用いてcDFTを拡張する、物理学に基づいた学習フレームワークを使用しています。この方法は、熱力学的な整合性を維持しながら、欠落している相関を捉え、スケールを超えた界面熱力学の予測を改善します。その重要性は、シミュレーションの精度を向上させ、分子スケールと連続体スケールの間のギャップを埋める可能性にあり、これは計算科学における主要な課題です。

参照

結果として得られた拡張過剰自由エネルギー汎関数は、幅広い温度範囲にわたって平衡密度プロファイル、共存曲線、および表面張力を定量的に再現し、トレーニング範囲をはるかに超えて接触角と液滴形状を正確に予測します。