Переводчик, который заранее выучил все реплики, отвечает мгновенно — ему не нужно слушать весь разговор заново. Так и новая модель: она не гоняет атомы в компьютере часами, а сразу выдаёт свободную энергию кристалла при любой температуре и давлении.
Свободная энергия — это мера того, насколько вещество устойчиво при данных условиях. Раньше её вычисляли, запуская компьютерную симуляцию движения атомов, что занимало часы. Теперь модель по одной статической структуре выдаёт всю поверхность свободной энергии как функцию температуры и давления, а вместе с ней — теплоёмкость, энтропию и объём.
Для обучения использовали данные трёх уровней точности: от простого приближения, где атомы колеблются как независимые пружинки, до точных симуляций и экспериментальных измерений. Это позволило модели предсказывать полиморфные переходы — моменты, когда кристалл меняет свою структуру, — и даже исправлять ошибки базового метода. Теперь переводчик, выучивший все реплики, готов работать без запинки.
Модель предсказывает свободную энергию за 0.1 секунды на структуру — в сто тысяч раз быстрее, чем неравновесная молекулярная динамика, и в тысячу раз быстрее квазигармонического расчёта.