On the generalized eigenvalue problem in subspace-based excited state methods for quantum computers

Die Studie zeigt, dass subspace-basierte Quantenalgorithmen für angeregte Zustände, die eine verallgemeinerte Eigenwertgleichung lösen (wie QSE und qEOM), aufgrund der starken Fehlerverstärkung durch hohe Konditionszahlen der Überlappungsmatrix instabil sind, während Methoden mit einer Standard-Eigenwertgleichung (wie q-sc-EOM) robuster und besser für Quantencomputer geeignet sind.

Prince Frederick Kwao, Srivathsan Poyyapakkam Sundar, Brajesh Gupt, Ayush AsthanaWed, 11 Ma⚛️ quant-ph

Helical orbitals in electrical uni-directional molecular motors

Diese Arbeit stellt einen Mechanismus für unidirektionale molekulare Motoren vor, bei dem ein Elektronenstrom durch helikale Orbitale eine Rotation antreibt, und definiert erstmals physikalisch messbare Helizität, um den Drehrichtungszusammenhang zu erklären und vorherzusagen, dass bei Oligoynen die Drehrichtung unabhängig von der Stromrichtung ist.

Štepán Marek, Wulf Wulfhekel, Ferdinand Evers, Richard KorytárWed, 11 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Parallel iQCC Enables 200 Qubit Scale Quantum Chemistry on Accelerated Computing Platforms Surpassing Classical Benchmarks in Ruthenium Catalysts

Die Autoren stellen eine parallelisierte, GPU-beschleunigte Implementierung der iterativen qubit-gekoppelten Cluster-Methode (iQCC) vor, die durch effiziente Hamiltonian-Partitionierung und die Vermeidung des „barren-plateau"-Problems die Simulation von Ruthenium-Katalysatoren im Bereich von 100 bis 124 Qubits ermöglicht und dabei die Genauigkeit klassischer Methoden wie DMRG übertrifft, was die Schwelle für einen echten Quantenvorteil in der Chemie auf über 200 Qubits verschiebt.

Seyyed Mehdi Hosseini Jenab, Brandon Henderson, Scott N. GeninWed, 11 Ma⚛️ quant-ph

Optical frequency comb double-resonance spectroscopy of the 9030-9175 cm1^{-1} states of ethylene

In dieser Studie werden erstmals optisch-optische Doppelresonanzspektroskopie mit einem Frequenzkamm und einer kontinuierlichen Welle eingesetzt, um Hot-Band-Übergänge von Ethylen im 9030–9175 cm⁻¹-Bereich zu vermessen, wobei 90 Ladder-Übergänge und 18 V-Übergänge detektiert sowie teilweise theoretischen Vorhersagen zugeordnet werden.

Adrian Hjältén, Vinicius Silva de Oliveira, Yuan Cao, Isak Silander, Kevin K. Lehmann, Aleksandra FoltynowiczWed, 11 Ma🔬 physics

Operational bounds and diagnostics for coherence in energy transfer

Die Arbeit entwickelt einen ressourcentheoretischen Rahmen, der operationale Diagnosen und rigorose Schranken für den Einfluss von Kohärenz auf den Energietransport liefert, indem sie kohärenzinduzierte Änderungen in spezifischen Messgrößen unabhängig vom Zustand quantifiziert und anwendet, um zu bestimmen, wann Kohärenzeffekte in Exzitonen-Transportmodellen vernachlässigbar oder relevant sind.

Julia Liebert, Gregory D. ScholesWed, 11 Ma⚛️ quant-ph

Efficient method for calculation of low-temperature phase boundaries

Die Autoren stellen eine effiziente Methode vor, die die Clausius-Clapeyron-Gleichung mit der quasiharmonischen Näherung kombiniert, um bei geringem Rechenaufwand präzise Phasendiagramme für niedrige Temperaturen zu berechnen, was sie am Beispiel von Siliziumdioxid unter Verwendung von Dichtefunktionaltheorie und maschinengelernten Potenzialen demonstrieren.

Lucas Svensson, Babak Sadigh, Christine Wu, Paul ErhartWed, 11 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Electrochemical Electron Transfer: Key Concepts, Theories, and Parameterization via Atomistic Simulations

Diese Übersichtsarbeit fasst die Schlüsselkonzepte und Theorien der elektrochemischen Elektronenübertragung zusammen, beleuchtet die Rolle von Atomarsimulationen (DFT und MD) bei der Bestimmung kinetischer Parameter und bewertet die Anwendbarkeit sowie die Grenzen des linearen Response-Ansatzes für die Modellierung komplexer Grenzflächenphänomene.

Mengke Zhang, Yanxia Chen, Marko M. Melander, Jun HuangTue, 10 Ma🔬 physics

Exactly factorized molecular Kohn-Sham density functional theory

Diese Arbeit wendet die exakte Faktorisierung auf die molekulare Kohn-Sham-Wellenfunktion an, um entkoppelte, aber gekoppelte Gleichungen für Rand- und bedingte Dichten herzuleiten, die eine praktische Erweiterung der elektronischen Dichtefunktionaltheorie jenseits der Born-Oppenheimer-Näherung ermöglichen und dabei die Rolle geometrischer Korrelationen beleuchten.

Lucien Dupuy, Benjamin Lasorne, Emmanuel FromagerTue, 10 Ma🔬 physics

Collective Variable-Guided Engineering of the Free-Energy Surface of a Small Peptide

Die Studie stellt eine rechnerische Methode vor, die auf kurzen, unvoreingenommenen Molekulardynamik-Simulationen und der Harmonischen Linearen Diskriminanzanalyse (HLDA) basiert, um die Auswirkungen von Punktmutationen auf die freie Energielandschaft des kleinen Peptids CLN025 vorherzusagen und so ein kosteneffizientes Werkzeug für das Engineering von Biomolekülen zu schaffen.

Muralika Medaparambath, Alexander Zhilkin, Dan MendelsTue, 10 Ma🔬 physics