Джузеппе Карлео

Джузеппе Карлео
Джузеппе Карлео
	Джузеппе Карлео в 2021 году
Рожденный	1984 (39–40 лет)
Гражданство	итальянский
Известный	Квантовые состояния нейронной сети ; Зависящий от времени вариационный метод Монте-Карло
Академическое образование
Образование	Физика
Альма-матер	Римский университет Сапиенца ; Международная школа перспективных исследований
Диссертация	Спектральные и динамические свойства сильно коррелированных систем (2011)
Докторантура	Стефано Барони
Другие советники	Матиас Тройер
Академическая работа
Дисциплина	Физика
Субдисциплина	Вычислительная физика
Учреждения	EPFL (Федеральная политехническая школа Лозанны)
Основные интересы	Машинное обучение ; Квантовые вычисления ; Физика конденсированного состояния
Веб-сайт	https://www.epfl.ch/labs/cqsl/

Джузеппе Карлео (1984 г.р.) — итальянский физик . Он является профессором вычислительной физики в EPFL (Федеральная политехническая школа Лозанны) и руководителем лаборатории вычислительной квантовой науки. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Карьера

Карлео изучал физику в Римском университете Сапиенца и в 2011 году получил докторскую степень по теоретической физике в Международной школе перспективных исследований под руководством Стефано Барони. Его диссертация на тему «Спектральные и динамические свойства сильно коррелированных систем» была посвящена новым методам численного моделирования для изучения систем конденсированного состояния, таким как зависящий от времени вариационный метод Монте-Карло . ^{[ 3 ]}

Будучи стипендиатом Марии Кюри, он присоединился к Высшей школе оптики , чтобы работать в лаборатории под руководством Алена Аспекта по теоретическому моделированию и моделированию ультрахолодных атомов . систем ^{[ 4 ]} В 2015 году он начал работать с группой Маттиаса Тройера в ETH Zurich, где позже стал преподавателем вычислительной квантовой физики. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Здесь он исследовал идею представления сложных квантовых систем с помощью искусственных нейронных сетей и методов машинного обучения , разработав семейство вариационных состояний, известных как квантовые состояния нейронной сети . В 2018 году в качестве научного сотрудника и руководителя проекта он присоединился к Центру вычислительной квантовой физики Института Флэтайрон в Фонда Саймонса Нью -Йорке . ^{[ 7 ]} Здесь он стал членом команды исследователей, разрабатывающих численные методы на стыке машинного обучения и квантовой науки. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} С 2018 года возглавляет проект с открытым исходным кодом NetKet. ^{[ 10 ]}

С 2020 года он является профессором квантовых вычислений в EPFL и заведующим лабораторией вычислительной квантовой науки в EPFL . Школе фундаментальных наук ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 11 ]}

Исследовать

Основное внимание Карлео уделяется разработке методов вычислительной науки для изучения сложных проблем, связанных с сильно взаимодействующими квантовыми системами и квантовыми вычислениями .

В 2016 году он представил представление многочастичных квантовых волновых функций на основе искусственных нейронных сетей . Этот подход известен как квантовые состояния нейронной сети. ^{[ 12 ]} и представляет собой одно из первых применений методов машинного обучения многих тел в современной квантовой физике . Применение этого представления ^{[ 13 ]} например, используется для квантовой томографии взаимодействующих ридберговских атомов. ^{[ 14 ]}

В 2011 году он также стал соавтором нестационарного вариационного метода Монте-Карло. ^{[ 15 ]} метод моделирования динамики квантовых систем с использованием вариационного Монте-Карло . Этот подход используется, например, для моделирования динамики двумерных взаимодействующих квантовых моделей. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Карлео также внес вклад в разработку квантовых алгоритмов , особенно в контексте вариационного квантового моделирования . ^{[ 18 ]}

Его исследования были освещены в таких новостных агентствах, как New Scientist , ^{[ 19 ]} Арс Техника , ^{[ 20 ]} Мир физики , ^{[ 21 ]} Мир химии , ^{[ 22 ]} и вице . ^{[ 23 ]} Некоторые из его лекций также доступны на YouTube. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

Отличия

Он является стипендиатом Общества ELLIS (с 2020 г.). ^{[ 26 ]} член редколлегии журнала Machine Learning Science and Technology (с 2019 г.). ^{[ 27 ]}

Избранные работы

Карлео, Джузеппе; Тройер, Матиас (10 февраля 2017 г.). «Решение квантовой задачи многих тел с помощью искусственных нейронных сетей» . Наука . 355 (6325): 602–606. arXiv : 1606.02318 . Бибкод : 2017Sci...355..602C . дои : 10.1126/science.aag2302 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 28183973 . S2CID 206651104 .
Торлаи, Джакомо; Маццола, Гульельмо; Карраскилья, Хуан; Тройер, Матиас; Мелько, Роджер; Карлео, Джузеппе (май 2018 г.). «Нейросетевая томография квантовых состояний» . Физика природы . 14 (5): 447–450. arXiv : 1703.05334 . Бибкод : 2018NatPh..14..447T . дои : 10.1038/s41567-018-0048-5 . ISSN 1745-2473 . S2CID 125415859 .
Карлео, Джузеппе; Сирак, Игнасио; Кранмер, Кайл; Доде, Лоран; Шульд, Мэри; Тишби, Нафтали; Фогт-Маранто, Лесли; Здеборова, Ленка (06.12.2019). «Машинное обучение и физические науки» . Обзоры современной физики . 91 (4): 045002. arXiv : 1903.10563 . Бибкод : 2019RvMP...91d5002C . дои : 10.1103/RevModPhys.91.045002 . ISSN 0034-6861 . S2CID 85517132 .
Карлео, Джузеппе; Бекка, Федерико; Широ, Марко; Фабрицио, Микеле (6 февраля 2012 г.). «Локализация и стекловидная динамика квантовых систем многих тел» . Научные отчеты . 2 (1): 243. arXiv : 1109.2516 . Бибкод : 2012NatSR...2E.243C . дои : 10.1038/srep00243 . ISSN 2045-2322 . ПМК 3272662 . ПМИД 22355756 .
Стоукс, Джеймс; Исаак, Джош; Киллоран, Натан; Карлео, Джузеппе (25 мая 2020 г.). «Квантовый естественный градиент» . Квантовый . 4 : 269. arXiv : 1909.02108 . Бибкод : 2020Количество...4..269S . doi : 10.22331/кв-2020-05-25-269 . ISSN 2521-327X . S2CID 202537631 .
Хартманн, Майкл Дж.; Карлео, Джузеппе (28 июня 2019 г.). «Нейросетевой подход к диссипативной квантовой динамике многих тел» . Письма о физических отзывах . 122 (25): 250502. arXiv : 1902.05131 . Бибкод : 2019PhRvL.122y0502H . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.250502 . ПМИД 31347862 . S2CID 119357494 .
Карлео, Джузеппе; Номура, Юсуке; Имада, Масатоши (14 декабря 2018 г.). «Построение точных представлений квантовых систем многих тел с помощью глубоких нейронных сетей» . Природные коммуникации . 9 (1): 5322. arXiv : 1802.09558 . Бибкод : 2018NatCo...9.5322C . дои : 10.1038/s41467-018-07520-3 . ISSN 2041-1723 . ПМК 6294148 . ПМИД 30552316 . S2CID 54631964 .
Мелько, Роджер Г.; Карлео, Джозеф; Карраскилья, Джон; Сирак, Дж. Игнасио (01 сентября 2019 г.). «Ограниченные машины Больцмана в квантовой физике». Физика природы . 15 (9): 887–892. Бибкод : 2019NatPh..15..887M . дои : 10.1038/s41567-019-0545-1 . ISSN 1745-2481 . S2CID 195367448 .
Чу, Кенни; Меццакапо, Антонио; Карлео, Джузеппе (12 мая 2020 г.). «Состояния фермионной нейронной сети для изначальной электронной структуры» . Природные коммуникации . 11 (1): 2368. arXiv : 1909.12852 . Бибкод : 2020NatCo..11.2368C . дои : 10.1038/s41467-020-15724-9 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 7217823 . ПМИД 32398658 .

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б "Люди" . www.epfl.ch. Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б «11 новых профессоров назначены в двух федеральных технологических институтах | ETH-Board» . www.ethrat.ch . Архивировано из оригинала 18 августа 2021 г. Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «Спектральные и динамические свойства сильно коррелированных систем» . iris.sissa.it . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «Квантовая динамика сильно коррелированных систем и ультрахолодных атомных газов | Проект MASCARA» . Проверено 12 мая 2021 г.
^ «Каталог курсов — ETH Zurich» . Проверено 12 мая 2021 г.
^ «Машинное обучение: нейронные сети как квантовый симулятор» . www.spektrum.de (на немецком языке) . Проверено 17 мая 2021 г.
^ «Джузеппе Карлео» . Фонд Саймонса . 05 февраля 2018 г. Проверено 21 апреля 2021 г.
^ Зигфрид, Том (27 августа 2020 г.). «Почему искусственный интеллект умён, пока не станет тупым» . Знающий журнал . doi : 10.1146/knowable-082720-1 . S2CID 225302152 .
^ Карлео, Джузеппе; Сирак, Игнасио; Кранмер, Кайл; Доде, Лоран; Шульд, Мэри; Тишби, Нафтали; Фогт-Маранто, Лесли; Здеборова, Ленка (06.12.2019). «Машинное обучение и физические науки» . Обзоры современной физики . 91 (4): 045002. arXiv : 1903.10563 . Бибкод : 2019RvMP...91d5002C . дои : 10.1103/RevModPhys.91.045002 . ISSN 0034-6861 . S2CID 85517132 .
^ «NetKet — документация netket v3.0» . www.netket.org . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Швенденер, Томас (14 мая 2020 г.). «Приходы и уходы профессоров информационных технологий в ETH» . Внутри ИТ . Проверено 17 мая 2021 г.
^ Карлео, Джузеппе; Тройер, Матиас (10 февраля 2017 г.). «Решение квантовой задачи многих тел с помощью искусственных нейронных сетей» . Наука . 355 (6325): 602–606. arXiv : 1606.02318 . Бибкод : 2017Sci...355..602C . дои : 10.1126/science.aag2302 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 28183973 . S2CID 206651104 .
^ Торлаи, Джакомо; Маццола, Гульельмо; Карраскилья, Хуан; Тройер, Матиас; Мелько, Роджер; Карлео, Джузеппе (01 мая 2018 г.). «Нейросетевая томография квантовых состояний» . Физика природы . 14 (5): 447–450. arXiv : 1703.05334 . Бибкод : 2018NatPh..14..447T . дои : 10.1038/s41567-018-0048-5 . ISSN 1745-2481 . S2CID 125415859 . Проверено 14 ноября 2018 г.
^ Торлаи, Джакомо; Тимар, Брайан; ван Ньювенбург, Эверт PL; Левин, Гарри; Омран, Ахмед; Кислинг, Александр; Берниен, Ханнес; Грейнер, Маркус; Вулетич, Владан; Лукин Михаил Дмитриевич; Мелько, Роджер Г.; Эндрес, Мануэль (06 декабря 2019 г.). «Интеграция нейронных сетей с квантовым симулятором для реконструкции состояния» . Письма о физических отзывах . 123 (23): 230504. arXiv : 1904.08441 . Бибкод : 2019PhRvL.123w0504T . doi : 10.1103/PhysRevLett.123.230504 . hdl : 1721.1/136583 . ПМИД 31868463 . S2CID 120417032 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Карлео, Джузеппе; Бекка, Федерико; Широ, Марко; Фабрицио, Микеле (6 февраля 2012 г.). «Локализация и стекловидная динамика квантовых систем многих тел» . Научные отчеты . 2 : 243. arXiv : 1109.2516 . Бибкод : 2012NatSR...2E.243C . дои : 10.1038/srep00243 . ПМК 3272662 . ПМИД 22355756 . S2CID 17367662 .
^ Шмитт, Маркус; Привет, Маркус (02 сентября 2020 г.). «Квантовая динамика многих тел в двух измерениях с искусственными нейронными сетями» . Письма о физических отзывах . 125 (10): 100503. arXiv : 1912.08828 . Бибкод : 2020PhRvL.125j0503S . doi : 10.1103/PhysRevLett.125.100503 . ПМИД 32955321 . S2CID 209414859 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Блас, Бенджамин; Ригер, Хайко (01 декабря 2016 г.). «Проверка квантовой термализации в двумерной модели Изинга с поперечным полем» . Научные отчеты . 6 (1): 38185. arXiv : 1605.06258 . Бибкод : 2016НатСР...638185Б . дои : 10.1038/srep38185 . ISSN 2045-2322 . ПМК 5131304 . ПМИД 27905523 .
^ Стоукс, Джеймс; Исаак, Джош; Киллоран, Натан; Карлео, Джузеппе (25 мая 2020 г.). «Квантовый естественный градиент» . Квантовый . 4 : 269. arXiv : 1909.02108 . Бибкод : 2020Количество...4..269S . doi : 10.22331/кв-2020-05-25-269 . S2CID 202537631 . Проверено 29 июня 2020 г.
^ Уэллетт, Дженнифер. «ИИ учится определять квантовые состояния многих частиц одновременно» . Новый учёный . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Тиммер, Джон (10 февраля 2017 г.). «Нейронная сеть, обученная решать квантовомеханические задачи» . Арс Техника . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «Революция машинного обучения» . Мир физики . 04.03.2019 . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Энди Экстанс2020-04-21T08:30:00+01:00. «Квантово-химическое моделирование предлагает заманчивую возможность «решения химии» » . Химический мир . Проверено 9 апреля 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ «Интеллектуальные машины учатся квантовой физике» . www.vice.com . 13 февраля 2017 года . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ Карлео, Джузеппе (2018). Нейросетевые квантовые состояния . Институт перспективных научных исследований (IHÉS). дои : 10.5446/46751 .
^ Джузеппе Карлео: «Генеративное и вариационное моделирование квантовой физики многих тел» , 9 октября 2019 г. , получено 17 мая 2021 г.
^ Уильямс, Джонатан. «Товарищи» . Европейская лаборатория обучения и интеллектуальных систем . Проверено 9 апреля 2021 г.
^ «Редакционная коллегия — Машинное обучение: наука и технологии — IOPscience» . iopscience.iop.org . Проверено 9 апреля 2021 г.

Внешние ссылки

Публикации Джузеппе Карлео , проиндексированные Google Scholar
Веб-сайт лаборатории вычислительной квантовой науки

[:0-1] Jump up to: ^а ^б "Люди" . www.epfl.ch. Проверено 9 апреля 2021 г.

[:1-2] Jump up to: ^а ^б «11 новых профессоров назначены в двух федеральных технологических институтах | ETH-Board» . www.ethrat.ch . Архивировано из оригинала 18 августа 2021 г. Проверено 9 апреля 2021 г.

[3] «Спектральные и динамические свойства сильно коррелированных систем» . iris.sissa.it . Проверено 9 апреля 2021 г.

[4] «Квантовая динамика сильно коррелированных систем и ультрахолодных атомных газов | Проект MASCARA» . Проверено 12 мая 2021 г.

[5] «Каталог курсов — ETH Zurich» . Проверено 12 мая 2021 г.

[6] «Машинное обучение: нейронные сети как квантовый симулятор» . www.spektrum.de (на немецком языке) . Проверено 17 мая 2021 г.

[7] «Джузеппе Карлео» . Фонд Саймонса . 05 февраля 2018 г. Проверено 21 апреля 2021 г.

[8] Зигфрид, Том (27 августа 2020 г.). «Почему искусственный интеллект умён, пока не станет тупым» . Знающий журнал . doi : 10.1146/knowable-082720-1 . S2CID 225302152 .

[9] Карлео, Джузеппе; Сирак, Игнасио; Кранмер, Кайл; Доде, Лоран; Шульд, Мэри; Тишби, Нафтали; Фогт-Маранто, Лесли; Здеборова, Ленка (06.12.2019). «Машинное обучение и физические науки» . Обзоры современной физики . 91 (4): 045002. arXiv : 1903.10563 . Бибкод : 2019RvMP...91d5002C . дои : 10.1103/RevModPhys.91.045002 . ISSN 0034-6861 . S2CID 85517132 .

[10] «NetKet — документация netket v3.0» . www.netket.org . Проверено 9 апреля 2021 г.

[11] Швенденер, Томас (14 мая 2020 г.). «Приходы и уходы профессоров информационных технологий в ETH» . Внутри ИТ . Проверено 17 мая 2021 г.

[12] Карлео, Джузеппе; Тройер, Матиас (10 февраля 2017 г.). «Решение квантовой задачи многих тел с помощью искусственных нейронных сетей» . Наука . 355 (6325): 602–606. arXiv : 1606.02318 . Бибкод : 2017Sci...355..602C . дои : 10.1126/science.aag2302 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 28183973 . S2CID 206651104 .

[13] Торлаи, Джакомо; Маццола, Гульельмо; Карраскилья, Хуан; Тройер, Матиас; Мелько, Роджер; Карлео, Джузеппе (01 мая 2018 г.). «Нейросетевая томография квантовых состояний» . Физика природы . 14 (5): 447–450. arXiv : 1703.05334 . Бибкод : 2018NatPh..14..447T . дои : 10.1038/s41567-018-0048-5 . ISSN 1745-2481 . S2CID 125415859 . Проверено 14 ноября 2018 г.

[14] Торлаи, Джакомо; Тимар, Брайан; ван Ньювенбург, Эверт PL; Левин, Гарри; Омран, Ахмед; Кислинг, Александр; Берниен, Ханнес; Грейнер, Маркус; Вулетич, Владан; Лукин Михаил Дмитриевич; Мелько, Роджер Г.; Эндрес, Мануэль (06 декабря 2019 г.). «Интеграция нейронных сетей с квантовым симулятором для реконструкции состояния» . Письма о физических отзывах . 123 (23): 230504. arXiv : 1904.08441 . Бибкод : 2019PhRvL.123w0504T . doi : 10.1103/PhysRevLett.123.230504 . hdl : 1721.1/136583 . ПМИД 31868463 . S2CID 120417032 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[15] Карлео, Джузеппе; Бекка, Федерико; Широ, Марко; Фабрицио, Микеле (6 февраля 2012 г.). «Локализация и стекловидная динамика квантовых систем многих тел» . Научные отчеты . 2 : 243. arXiv : 1109.2516 . Бибкод : 2012NatSR...2E.243C . дои : 10.1038/srep00243 . ПМК 3272662 . ПМИД 22355756 . S2CID 17367662 .

[16] Шмитт, Маркус; Привет, Маркус (02 сентября 2020 г.). «Квантовая динамика многих тел в двух измерениях с искусственными нейронными сетями» . Письма о физических отзывах . 125 (10): 100503. arXiv : 1912.08828 . Бибкод : 2020PhRvL.125j0503S . doi : 10.1103/PhysRevLett.125.100503 . ПМИД 32955321 . S2CID 209414859 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[17] Блас, Бенджамин; Ригер, Хайко (01 декабря 2016 г.). «Проверка квантовой термализации в двумерной модели Изинга с поперечным полем» . Научные отчеты . 6 (1): 38185. arXiv : 1605.06258 . Бибкод : 2016НатСР...638185Б . дои : 10.1038/srep38185 . ISSN 2045-2322 . ПМК 5131304 . ПМИД 27905523 .

[18] Стоукс, Джеймс; Исаак, Джош; Киллоран, Натан; Карлео, Джузеппе (25 мая 2020 г.). «Квантовый естественный градиент» . Квантовый . 4 : 269. arXiv : 1909.02108 . Бибкод : 2020Количество...4..269S . doi : 10.22331/кв-2020-05-25-269 . S2CID 202537631 . Проверено 29 июня 2020 г.

[19] Уэллетт, Дженнифер. «ИИ учится определять квантовые состояния многих частиц одновременно» . Новый учёный . Проверено 9 апреля 2021 г.

[20] Тиммер, Джон (10 февраля 2017 г.). «Нейронная сеть, обученная решать квантовомеханические задачи» . Арс Техника . Проверено 9 апреля 2021 г.

[21] «Революция машинного обучения» . Мир физики . 04.03.2019 . Проверено 9 апреля 2021 г.

[22] Энди Экстанс2020-04-21T08:30:00+01:00. «Квантово-химическое моделирование предлагает заманчивую возможность «решения химии» » . Химический мир . Проверено 9 апреля 2021 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[23] «Интеллектуальные машины учатся квантовой физике» . www.vice.com . 13 февраля 2017 года . Проверено 9 апреля 2021 г.

[24] Карлео, Джузеппе (2018). Нейросетевые квантовые состояния . Институт перспективных научных исследований (IHÉS). дои : 10.5446/46751 .

[25] Джузеппе Карлео: «Генеративное и вариационное моделирование квантовой физики многих тел» , 9 октября 2019 г. , получено 17 мая 2021 г.

[26] Уильямс, Джонатан. «Товарищи» . Европейская лаборатория обучения и интеллектуальных систем . Проверено 9 апреля 2021 г.

[27] «Редакционная коллегия — Машинное обучение: наука и технологии — IOPscience» . iopscience.iop.org . Проверено 9 апреля 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

Базы данных авторитетного контроля
Международный	ВИАФ
академики	Google Академика ОРЦИД Идентификатор исследователя
Другой	ИдРеф