Dieser Bereich widmet sich den faszinierenden Schnittstellen zwischen Physik und Chemie, wo fundamentale Naturgesetze auf molekularer Ebene untersucht werden. Hier geht es um die Bewegung von Atomen, die Kräfte zwischen Molekülen und die thermodynamischen Prozesse, die unser Universum formen, ohne dabei in unnötigen Fachjargon zu verfallen.

Auf Gist.Science durchsuchen wir kontinuierlich die neuesten Vorveröffentlichungen von arXiv in dieser Kategorie. Für jedes neue Preprint erstellen wir sowohl eine verständliche Zusammenfassung für ein breites Publikum als auch eine detaillierte technische Analyse, damit die komplexesten Entdeckungen für jeden zugänglich sind.

Im Folgenden finden Sie die aktuellsten Forschungsarbeiten aus dem Feld der physikalischen Chemie, die wir für Sie aufbereitet haben.

Free-particle Green's function matrix elements over spherical Gaussian and plane-wave-modulated Gaussian basis functions

Dieser Beitrag stellt ein neuartiges analytisches Rahmenwerk zur effizienten Auswertung von Ein- und Zweizentren-Matrixelementen der Greenschen Funktion des freien Teilchens über sphärische und durch ebene Wellen modulierte Gaußsche Basisfunktionen vor, das kompakte geschlossene Ausdrücke und Rekursionsrelationen liefert, die für die Beschreibung von Elektronenstreu- und Autoionisationsprozessen unerlässlich sind.

Dibyendu Mahato, Wojciech Skomorowski2026-05-19🔬 physics.atom-ph

Reinforcement Learning Assisted Quantum Simulation of Many-Body Excited States and Real-Time Dynamics

Dieser Beitrag erweitert den durch Verstärkungslernen gesteuerten Quanten-Eigenwertlöser (RL-CQE), um viele-Fermionen-Elektronen-Anregungszustände und Realzeitdynamiken effizient zu berechnen, indem ein Deep Q-Network zur adaptiven Auswahl kompakter Zwei-Körper-Operatoren eingesetzt wird, wodurch chemische Genauigkeit mit skalierbaren Zustandsdarstellungen und zeitlicher Evolution mit konstanter Skalierung erreicht wird.

Jiaji Zhang, Lipeng Chen, Carlos L. Benavides-Riveros2026-05-19⚛️ quant-ph

Markov State Model for the forced unfolding of a small peptide

Diese Arbeit zeigt, dass eine auf Markov-Zustandsmodellen basierende dynamische Grobkörnigungstechnik, die Donor-Akzeptor-Abstände helikaler Wasserstoffbrücken als kollektive Variablen nutzt, die atomistischen Details des mechanischen Entfaltungsprozesses eines kleinen Peptids, das keinem einfachen Zwei-Zustands- oder kooperativen Mechanismus folgt, genau rekonstruieren kann.

Marco Oestereich, Jürgen Gauss, Gregor Diezemann2026-05-18🔬 cond-mat

Fluorescence and Relaxation Dynamics of Cesium in Argon Matrices: Multiple Trapping Sites and Host-Guest Interactions

Diese Studie kombiniert Spektroskopie und Simulationen von Diatomaren-in-Molekülen, um aufzudecken, dass Cäsiumatome in kryogenen Argon-Matrizen mehrere Einfangstellen mit unterschiedlichen Symmetrien einnehmen, was zu komplexer Fluoreszenz, großen Stokes-Verschiebungen und einer signifikanten Wirt-Gast-Gitter-Reorganisation führt.

S. Lahs, H. Dinesan, S. Mahapatra, W. Chin, C. Crepin, L. Dontot, J. Douady, B. Gervais, D. Comparat2026-05-18🔬 physics.atom-ph

Charge-sensitive vibrational modes in BEDT-TTF salts: Signatures of charge ordering and site charge

Diese Arbeit bewertet die Zuverlässigkeit von C=C-Streckschwingungsmoden in BEDT-TTF-Salzen zur Bestimmung der Ladungsverteilung und kommt zu dem Schluss, dass diese Moden zwar die Ladungsordnung mit einer Frequenzverschiebung von etwa 141 cm⁻¹ pro Elementarladung effektiv identifizieren, strukturelle Variationen jedoch ihre Präzision bei der Messung absoluter Gitterladungen auf eine Unsicherheit von ungefähr ±0,045e begrenzen.

Savita Priya, Martin Dressel, Jesse Liebman, Natalia Drichko2026-05-18🔬 cond-mat

Quantum Solvers for Nonlinear Matrix Equations in Quantum Chemistry

Dieser Artikel stellt einen Quantenalgorithmus vor, der algebraische Riccati-Gleichungen für Theorien der Random-Phase-Näherung in der Quantenchemie effizient löst, indem er stabilisierende Lösungen mittels Riesz-Projektoren durch Blockkodierung darstellt, was einen potenziell exponentiellen Vorteil im Anregungsgrad gegenüber klassischen Methoden bietet und gleichzeitig einen Rahmen für die Behandlung nichtlinearer Matrixgleichungen wie jener in der Coupled-Cluster-Theorie liefert.

Pablo Rodenas-Ruiz, Andrew Zhao, Joonho Lee2026-05-18⚛️ quant-ph

Ambient-Pressure Superconductivity from Boron Icosahedral Superatoms

Dieser Artikel sagt eine neue Familie von Bor-reichen Verbindungen (XB12_{12}) unter Umgebungsdruck voraus, die aus miteinander verbundenen B12_{12}-ikosaedrischen Superatomen und elektropositiven Gastatomen bestehen und kritische Temperaturen von bis zu 42 K aufweisen, die durch eine breite Elektron-Phonon-Kopplung sowohl über intra- als auch inter-superatomare Schwingungen getrieben werden.

Simone Di Cataldo, Antonio Sanna, Lilia Boeri2026-05-15🔬 cond-mat

Rank-reduced equation-of-motion coupled cluster formalism with full inclusion of triple excitations

Dieser Beitrag stellt eine rangreduzierte Gleichungs-bewegungs-gekoppelte-Cluster-Theorie vor, die die Tucker-Zerlegung nutzt, um volle Triple-Anregungen mit einem Rechenaufwand von N6N^6 und Speicherbedarf von N4N^4 einzubeziehen, wobei gleichzeitig eine hohe Genauigkeit erhalten bleibt, die über diverse Molekülsysteme hinweg mit der kanonischen Methode vergleichbar ist.

Piotr Michalak, Michał Lesiuk2026-05-15🔬 physics

TSAgent: An Agentic Workflow for Autonomous Transition State Search

Die Arbeit stellt TSAgent vor, einen autonomen agentenbasierten Workflow, der Übergangszustandssuchen auf DFT-Niveau automatisiert und dabei eine Genauigkeit erreicht, die mit menschlichen Experten vergleichbar ist, indem er komplexe, mehrstufige Simulationsherausforderungen erfolgreich bewältigt, um etablierte wissenschaftliche Skalierungsbeziehungen zu reproduzieren.

Varun Madhavan, Ankit Mathanker, Dean M. Sweeney, Oluwatosin A. Ohiro, Yixin Wang, Bryan R. Goldsmith2026-05-15🔬 physics