28 décembre 2020 – L’équation de Schrödinger a été conçue en 1925, par l’autrichien Erwin Schrödinger. C’est une équation fondamentale très complexe de la mécanique quantique. Elle a le même rôle que la relation fondamentale de la dynamique de la mécanique classique. L’équation de Schrödinger est utilisée afin de prévoir les propriétés physico-chimiques des molécules. Ne pouvant être résolue que pour des systèmes à 1 électron, aucune solution exacte n’avait pu être trouvée quand plusieurs électrons entrent en jeux. Grâce aux travaux de l’équipe de la Freie Universität (Allemagne), une méthode d’apprentissage appelée PauliNet permet d’obtenir des résultats quasi exacts avec des molécules qui ont jusqu’à 30 électrons.
L’équation de Schrödinger sous sa forme “time dependante”, pour une particule libre, dans un état quelconque d’énergie (cas le plus simple)
Publiée sur nature chemistry, c’est une petite révolution dans le domaine de la chimie quantique, d’ailleurs, le professeur Frank Noé se félicite de cette avancée : « nous pensons que notre approche peut avoir un impact significatif sur l’avenir de la chimie quantique ». Résoudre l’équation de Schrödinger permet d’aboutir à une fonction mathématique qui décrit le comportement des électrons autour du noyau d’une molécule. Ce qui est compliqué, dans le cas des molécules ayant plusieurs électrons, c’est que ces derniers s’influencent les uns les autres ; il est que plus difficile de prévoir leurs localisations. L’intelligence artificielle (IA) développée par les Allemands apporte la possibilité d’obtenir une spéculation précise sans pour autant que le coût de calcul soit important. La méthode PauliNet fait référence au principe d’exclusion de Pauli – énoncé en 1925 par En Wolfgang Pauli (les électrons qui appartiennent à un même système ne peuvent pas se trouver en simultané dans le même état quantique). Le réseau neuronal artificiel PauliNet est capable d’apprendre des modèles complexes. Frank Noé souligne : « l’intégration de la physique fondamentale dans l’IA est essentielle pour sa capacité à faire des prédictions significatives sur le terrain ». Pour l’instant, l’équipe allemande est consciente que leur méthode n’est qu’au stade de la recherche fondamentale et que d’autres études sont à mener afin d’envisager qu’elle puisse être utilisée au niveau industriel.
L’IA permet de solutionner de plus en plus de problèmes et d’équations complexes. Pourra-t-elle, un jour prédire le futur grâce à elle ? Pour répondre à cette question, voici l’article de la rédaction btlv.fr : L’intelligence artificielle peut-elle prévoir le futur ?
Thierry Penin (rédaction btlv.fr)
