机器学习下的有限温度费米子算符展开:适用于GPU和AI硬件

该团队提出了几种基于二阶谱投影(SP2)方法的有限温度递归费米子算符展开方案。该工作建立在先前的一项观察基础上:通过递归SP2展开构建的电子结构问题,可以映射到深度神经网络的架构上。基于这一视角,该团队将SP2方法推广至有限电子温度,并构建机器学习模型以确定优化的展开系数。这些系数针对指定的化学势和电子温度进行训练,无法以闭合解析形式获得。然而,通过对哈密顿矩阵采用适当的仿射重缩放策略,若模拟过程中温度和化学势发生变化,也无需重新训练模型。该方法避免了显式对角化,仅依赖于高度优化的矩阵-矩阵乘法内核。与最先进的对角化方法相比,在现代GPU和稠密矩阵乘法单元上,对于中小型矩阵的单粒子有限温度密度矩阵计算,该团队实现了数量级的加速。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-08 22:15

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