近期，電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院湯迎教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，攜手中國科學(xué)院理論物理所張潘研究員及博士后劉晶，以及北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院張江教授，在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上發(fā)表了一篇名為“學(xué)習(xí)非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)與動(dòng)態(tài)相變”的重要研究成果。

此文揭示了運(yùn)用變分自回歸網(wǎng)絡(luò)解決非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)力學(xué)和動(dòng)力學(xué)相變問題的最新進(jìn)展。電子科技大學(xué)基礎(chǔ)院湯迎教授作為共同第一作者，與張潘研究員共同擔(dān)任通訊作者。電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院為論文第一作者單位。

探索非平衡系統(tǒng)中的相變現(xiàn)象及其普遍規(guī)律，是統(tǒng)計(jì)物理研究的重要方向之一。在非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)物理中，動(dòng)力配分函數(shù)被視為核心概念，其地位堪比平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)物理中的系綜和配分函數(shù)。

然而，動(dòng)力配分函數(shù)的求解遠(yuǎn)比計(jì)算平衡態(tài)系統(tǒng)配分函數(shù)更為復(fù)雜，因?yàn)樗婕暗綄?duì)所有可能的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行求和，同時(shí)還要考慮時(shí)間這一額外維度。

盡管在長(zhǎng)期極限情況下，可以通過簡(jiǎn)化處理和應(yīng)用大偏差理論等方法進(jìn)行分析，但要準(zhǔn)確計(jì)算系統(tǒng)在任何有限時(shí)間內(nèi)的動(dòng)力配分函數(shù)仍然具有很大難度。

為此，本文提出了一種創(chuàng)新的計(jì)算方法［圖］。這種方法基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、PixelCNN和Transformer等自回歸生成模型，結(jié)合強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)在任意時(shí)刻的聯(lián)合概率分布。這項(xiàng)研究為動(dòng)力配分函數(shù)的計(jì)算提供了新的思路和途徑。