عندما يقع السكر في الشاي، يذوب. لكن لماذا لا يعود للترسب؟ الأمر كله يتعلق بالجهد الكيميائي (chemical potential) — كمية ديناميكية حرارية تُظهر مدى "ارتياح" المادة في مكان وحالة معينين. بالنسبة لمادة نقية، من السهل حسابها، أما بالنسبة لخليط من عدة مكونات، فهي أحجية حقيقية.

الجهد الكيميائي يمكن قياسه من خلال كيفية تحرك الجسيمات عشوائيًا في السائل. إذا زاد عدد الجسيمات في مكان ما ثم نقص، فإن هذا يترك أثرًا في تذبذبات عددها، والتي تسمى التقلبات (fluctuations). أخذ مؤلفو العمل هذا المبدأ ووسعوه ليشمل المخاليط بأي عدد من المكونات. استخدموا التعلم العميق لاختيار تركيبات الخليط التي يجب دراستها بذكاء، والتي يمكن تخطيها — مثل خبير تذوق متمرس لا يتذوق كل الأطباق، بل فقط الأطباق الرئيسية.

تم اختبار الطريقة على مسألتين. أولاً، تم حساب الطاقة الحرة لامتزاج سبيكة معدنية منصهرة — وهذا مهم لعلم المعادن. ثم تم حساب ذوبانية شكلين من الباراسيتامول في خليط من الماء والإيثانول — وهذا بالفعل في مجال الصيدلة. كلتا المسألتين كانتا تتطلبان سابقًا موارد حاسوبية هائلة، أما الآن فتُحلان في وقت معقول.

هذا النهج يفتح الطريق نحو التنبؤ السريع بخصائص المخاليط المعقدة — من أدوية جديدة إلى مواد للبطاريات.