论文

AI Theorist:自主物理建模揭示α-RuCl3激子结构

The AI Theorist reveals excitonic structure in $α$-RuCl$_3$

应用与实践科学研究

摘要

实验仪器与自动化的进步产生日益丰富的数据,但把实验观测转化为微观理解仍是科学发现的瓶颈。为加速这一过程,我们提出AI Theorist,一个通过假设生成、第一性原理计算与证据驱动修正自主发现物理模型的AI智能体系统。我们将该框架应用于实现Kitaev量子自旋液体的领先候选材料α-RuCl3,通过光谱考察其电子结构。AI Theorist对光学与光电流观测发展出新解释,识别出具有相反光学选择定则与实空间分布的分明激子态。据我们所知,这是AI系统首次自主发展物理模型来解释量子材料此前未发表的实验观测,并利用第一性原理电子结构与多体计算。结果确立了材料科学中自主理论发现的路径:AI智能体用第一性原理计算把实验观测转化为物理模型与可检验预测。