大阪大学大学院 基礎工学研究科
神户大学大学院 理学研究科
开发从物理现象数据中发现守恒定律的人工智能--对计算机辅助工程和物理模拟进步的期望
由大阪大学工学研究科副教授松原崇准和神户大学理学研究科（研究当时系统信息学研究科）教授谷口隆晴领导的研究小组使用深度学习（人工神经网络）从数据中分析数据。
通过研究物理现象并发现它们的守恒定律，开发了一种新的人工智能算法，可以在很长一段时间内进行精确的计算机模拟。
迄今为止，从数据中模拟物理现象的人工智能技术得到了积极研究。 这些技术有望通过对未知或复杂现象的高速计算机模拟，为工业产品的设计和物理模拟做出贡献。
然而，众所周知，传统技术在长期模拟中效果不佳，因为它只是在表面上模仿目标。
这次，松原副教授的课题组将能量守恒定律、动量守恒定律、质量守恒定律等各种守恒定律的共同数学性质，融入到人工神经网络中，开发了一个发现守恒定律的方法。
此外，通过使用通过该方法学习的机器学习模型进行计算机模拟，证实了所发现的守恒定律会产生长期稳定且准确的结果。
预计这一成就将有助于提高基于计算机的工业产品设计和控制的速度和复杂性，以及预测天气和灾害所需的物理模拟。
这项研究的结果于 5 月 3 日（星期三）下午 6 点 30 分（日本时间）在人工智能国际会议“第十一届学习表征国际会议”上公布。
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230427_2
京都大学大学院 理学研究科
国立研究開発法人海洋研究開発機構
从小行星 Ryugu 粒子的微断层解释小行星撞击
大学院理学研究科教授野口高明教授和日本海洋地球科学技术振兴机构（JAMSTEC）高级研究员富岡尚敬领导的研究小组使用高分辨率电子显微镜检查了“隼鸟 2 号”宇宙飞船带回地球的小行星 Ryugu 的粒子，发现了这些粒子所经历的温和天体撞击的痕迹。
先前的研究表明，Ryugu 颗粒主要由粘土矿物（具有层状结构的含水矿物）组成。 在本研究中，使用透射电子显微镜（TEM，*1）和电子束衍射图像（*2）通过高分辨率观察对四种粒子进行了详细分析。
在所有颗粒中都观察到许多混合层的粘土矿物，如蛇纹石和皂石。到目前为止，由于强烈的冲击加热，在这些矿物中没有观察到分解或泡沫结构。
基于这一观察和之前对陨石中粘土矿物的加热实验结果，发现这些颗粒在形成后从未被加热到 500°C 以上。
该研究成果于2023年4月21日发表在国际学术期刊《自然天文学》上。
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-04-24
京都大学大学院 理学研究科
中国科学院
预测磁振子携带的自旋和热流中出现的流体力学迹象 - 磁振子流体的实现和自旋热电子学应用的期望 -
理学研究科博士生佐野涼太郎（JSPS Research Fellow）和中国科学院副教授松尾衛领导的研究小组从理论上预测，当磁性材料中的磁振子表现出流体动力学时，磁振子携带的自旋与热流的比率会偏离传统的比率。
近年来，作为下一代计算和信息处理技术的新候选者，磁性材料中的磁振子被认为是代替传统设备中使用的电子的信息介质。特别是，预计最近可用的纯磁性材料的传输特性将发生显着变化，并且将出现流体力学迹象。
然而，关于这种磁振子流体的实验证明的研究很少。在这项研究中，重点研究了磁振子携带的自旋的弛豫过程与热流之间的差异，并成功地为磁振子流体的检测提供了重要的指导。
此外，这项研究的结果有望大大推进自旋热量电子学，这是一个研究自旋和热纠缠的研究领域。
该研究成果于2023年4月21日在线发表于国际学术期刊《Physical Review Letters》。
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-04-25
理化学研究所
琦玉大学大学院
京都大学大学院 理学研究科
量子力学世界的“标度分离”对计算机模拟效率提升的期待
在物理学中，地球绕太阳公转的宇宙级运动对动物园里大象向左或向右的微小运动几乎没有影响。 大象的运动也可以在不知道大象耳朵中电子的更精细细节的情况下得到解释。 这样，世界就可以划分为地球、大象、电子等不同尺度。
理学研究科大学院生野垣康介，埼玉大学准教授品岡寛，同大学院生櫻井理人和维也纳工业大学（奥地利）博士Markus Wallerberger、Anna Kauch 同博士、理化学研究所研究員村上雄太 、弗里堡大学（瑞士）Philipp Werner 教授的课题组共同研究设计了一种数学方法来“按比例分离”量子力学世界。
这将大大提高基于量子力学的计算机模拟的效率。在量子凝聚态物理学中，通常不可能得到精确解。 这一次，由副教授 Shinaoka 领导的研究团队成功开发了用于量子力学计算的基本技术，可以导出特定尺度的解决方案。
该研究成果于2023年4月27日在线发表于国际学术期刊《Physical Review X》。
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-04-28
京都大学大学院 理学研究科
阐明纠缠晶体中多重超导态的性质
理学研究科修士課程学生（研究当時）尾方司貴 、同博士課程学生（研究当時）金城克樹 、同助教北川俊作、石田憲二的课题组在世界上首次阐明了由“纠缠”晶体引起的特殊多超导相的微观特性，其中空间反转对称性被局部破坏。
近年来，注意力集中在特殊晶体结构产生的超导和磁态上。CeRh 2 As 2的晶体结构具有空间反转对称性，但具有特殊的晶体结构（纠缠晶），其中对超导性和磁性能重要的铈原子位点打破了空间反转对称性。
科学研究科Yoichi Yanase教授小组的理论指出，在这样的晶体中，可以通过晶体结构产生的子晶格的自由度来实现两种超导状态。最近，MPI 德累斯顿小组报告了与理论相当的 CeRh 2 As 2的发现，但未报告其超导状态的性质。
课题组测量了CeRh 2 As 2超导态的自旋磁化率，明确了两种超导态均为自旋单线态超导。此外，还发现超导相内部出现的反铁磁性只与一个低场超导相共存。
该研究成果有望为实现抗磁场的超导态提供重要知识，并可能导致探索具有多超导相的新材料及其潜在应用。
该研究成果于2023年4月20日在线发表于国际学术期刊《Physical Review Letters》。此外，该论文还被选为 Editors' suggested（著名论文）。
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-04-20-3
以上就是今天给大家整理翻译的在4月23日-5月1日期间的日本理工研究相关新闻动态，希望可以帮助小伙伴们快速了解日本理工研究的最新动态，我们下期见！
