4505 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة إطار عمل آلياً ودورياً يدمج تدريب الشبكة العصبية مع التنبؤ بالبنية البلورية لتوليد بيانات تدريب متنوعة وتطوير جهود بين ذرية تعتمد على التعلم الآلي موثوقة بأقل قدر من التدخل البشري.
تُظهر هذه الورقة أن طريقة المصفوفة الفرعية المحلية غير المتعامدة المعدلة تحقق أكثر من 1.1 إكسافلوبس (EFLOP/s) على 4,400 وحدة معالجة رسومية من طراز NVIDIA A100، مما يتيح عمليات محاكاة الديناميكا الجزيئية من المبادئ الأولية لبروتينات سبايك الخاصة بفيروس سارس-كوف-2 التي تحتوي على ما يصل إلى 83 مليون ذرة.
تقدم هذه الورقة حزمة المحاكاة الذرية CP2K، مع تسليط الضوء على قدرات ديناميكيات كار-بارينيلو من الجيل الثاني، وتفصيل استراتيجيات التطوير للمحللات ذات التوازي الهائل والنمو المنخفض، والحوسبة التقريبية على الأجهزة ذات الدقة المنخفضة للاستعداد لعصر الحوسبة فائقة الأداء (exascale).
تضع هذه الورقة توصيات عامة للتحقق من دقة تطبيقات نظرية الدالة الوظيفية للكثافة من خلال تقديم سير عمل عالمي وقابل للتكرار يعتمد على AiiDA، والذي يولد مجموعة بيانات مرجعية شاملة لـ 960 معادلة لحالة المعادلة عبر الجدول الدوري لمقارنة الأكواد التي تعتمد على جميع الإلكترونات وتحسين النهج القائم على الجهد الكاذب.
تقترح هذه الورقة وتثبت تجريبياً آلية تستخدم التباين المغناطيسي القابل للضبط لتثبيت وتحريك سلاسل أحادية البعد من "البيميرونات" الطوبولوجية مغناطيسياً ضمن الحالة الأرضية الحلزونية للمغناطيسات ذات التماثل من النوع ، مما يوفر مساراً قابلاً للتوسع لتطبيقات الإلكترونيات الدورانية (السبينترونيكس) منخفضة التبديد.
من خلال تكييف الكيمياء الكمومية الطوبولوجية مع مجموعات الطبقات وتحليل 8,872 مدخلاً من قواعد بيانات المواد ثنائية الأبعاد، تعمل هذه الدراسة على توسيع المكتبة المعروفة للعوازل الذرية الطوبولوجية والمعاقة في البعدين بشكل كبير، وتؤسس قاعدة بيانات شاملة للمواد ثنائية الأبعاد الطوبولوجية (2D-TQCDB) مع أدوات برمجية عامة مرتبطة بها.
تقدم هذه الورقة قاعدة بيانات عالية الإنتاجية لآلاف أشباه المعادن والعوازل ثنائية الأبعاد القابلة للالتواء نظرياً والمستمدة من قاعدة بيانات المواد ثنائية الأبعاد الطوبولوجية، مما يوفر مورداً تأسيسياً لاستكشاف الشبكات الفائقة للمواريه والفيزياء ذات الارتباط القوي.
تستخدم هذه الدراسة مجهر المسح النفقي الماسح/مطيافية المسح النفقي الماسح عند درجات حرارة منخفضة لتوضيح أنه في حين يحافظ النقل الخالي من البوليمر على السلامة الهيكلية لشرائط الغرافين النانوية ذات الحواف الكرسيّة بعرض 9 ذرات على ركائز الغرافين، فإنه يتسبب في تدهور كبير في شرائط الغرافين النانوية ذات الطبوغرافيات الحواف المعدلة، مما يؤسس إطاراً حاسماً لتقييم تعديلات ما بعد المعالجة الضرورية لدمج الأجهزة الإلكترونية النانوية الموثوقة.
تقدم هذه المراجعة دليلاً عملياً لحزمة برمجيات CP2K متعددة الاستخدامات، مع التركيز على تطبيقها لمحاكاة الأنظمة الذرية المتنوعة باستخدام الطرق الميكانيكية الكمومية والكلاسيكية، مع إعطاء الأولوية للاستخدام على العمق النظري.
تقدم هذه الورقة إطار عمل حوسبي يحدد بشكل منهجي نقاط السرج من الدرجة الأولى لرسم خريطة مشهد الطاقة وآليات الانتقال للأنسجة المغناطيسية شبه المستقرة في المغناطيسات الكيرالية ثنائية الأبعاد، مما يكشف عن شبكة هرمية من عمليات النواة والاضمحلال وإعادة الترتيب التي تحافظ على الشحنة الطوبولوجية أو تغيرها.