В алмазе встречаются крошечные дефекты: вместо двух атомов углерода стоят атом азота и пустота. Такой дефект чувствует магнитное поле, как стрелка компаса чувствует север. Когда поле меняется, дефект меняет частоту свечения. Но чтобы превратить это свечение в числа, датчик нужно долго настраивать, сверяясь с эталоном.

Исследователи предложили учить алгоритм не на готовых ответах, а на самом законе природы. Внутрь обучающейся программы встроили правило, по которому магнитное поле раздвигает энергетические уровни дефекта. Теперь алгоритму не нужны тысячи примеров с известным полем: он сам понимает, как устроен сигнал. В результате ошибка измерения уменьшилась в 372 раза по сравнению с обычным статистическим подходом.

Метод испытали на настоящем алмазном датчике без предварительной настройки. Алгоритм взял сырые данные и выдал точное значение магнитного поля. Это шаг к датчикам, которые не нужно калибровать перед каждым использованием. Такой подход пригодится и для других редких физических измерений, где данных мало, а законы известны.