Los cálculos cuánticos son una receta con ingredientes perfectos, pero el chef naturaleza cocina a su manera. Los modelos de máquina de los átomos aprenden la receta de memoria y predicen las propiedades de la materia en segundos en lugar de semanas. El problema es que la propia receta, las ecuaciones de Schrödinger, contiene simplificaciones: en algún lugar se desprecia el temblor de los electrones, en otro se sustituye un intercambio complejo por un campo medio. El resultado es que incluso un potencial aprendido a la perfección puede discrepar de lo que muestra el vaso de laboratorio.
Los autores del trabajo actuaron como un técnico experimentado en una planta de producción. No tomaron una sola receta, sino varias: cálculos de referencia de distinto grado de precisión, y entrenaron un potencial de máquina en cada una. El resultado fue un conjunto, similar a un equipo de catadores: cada uno prueba el plato y emite su veredicto. Luego calibraron el conjunto con mediciones reales: energías de enlace de átomos en cristales, calores de descomposición de moléculas, elasticidad de metales. Así nació el método PET-UAFD, que no solo repite la teoría, sino que se ajusta al experimento.
La comparación con los experimentos mostró que PET-UAFD predice la densidad y la estructura de los líquidos tan bien como el estándar cuántico más preciso, incluso para condiciones en las que no fue entrenado. Y el protocolo PET-EXP va más allá: mediante conjuntos poco profundos y un reponderación estadística, proporciona una estimación de la incertidumbre casi gratis, sin cálculos adicionales. Es como si el técnico, con solo echar un vistazo a las lecturas del instrumento, pudiera estimar de inmediato el rango de valores posibles.
La energía de enlace de un átomo de carbono en el diamante, calculada con diferentes métodos cuánticos, puede variar en una cantidad suficiente para hervir una tetera, y solo la calibración con el experimento elimina esta discrepancia.