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.

Consistent inclusion of triple substitutions within a coupled cluster based static quantum embedding theory

Die Studie stellt eine erweiterte statische Quanten-Einbettungsmethode (MPCC) vor, die durch die konsistente Einbeziehung von Triple-Substitutionen sowohl im Fragment als auch in der Umgebung mittels perturbativer und iterativer Ansätze (MPCCSDT(pt) und MPCCSDT(it)) die Genauigkeit über das CCSD(T)-Niveau hinaus für anspruchsvolle Molekülsysteme verbessert.

Avijit Shee, Fabian M. Faulstich, K. Birgitta Whaley, Lin Lin, Martin Head-Gordon2026-02-16⚛️ quant-ph

Fast Generation of Pipek-Mezey Wannier Functions via the Co-Iterative Augmented Hessian Method

Die vorgestellte Arbeit stellt die kk-CIAH-Methode vor, eine effiziente Erweiterung des zweiten Ordnung CIAH-Algorithmus zur Pipek-Mezey-Lokalisierung von Wannier-Funktionen in kk-Raum, die durch eine O(Nk2n3)O(N_k^2 n^3)-Skalierung eine 2- bis 3-fach höhere Rechengeschwindigkeit als erste-Ordnung-Methoden und eine drastische Verbesserung gegenüber Γ\Gamma-Punkt-Ansätzen bei der Lokalisierung großer Orbitalzahlen erreicht.

Gengzhi Yang, Hong-Zhou Ye2026-02-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Estimating Full Path Lengths and Kinetics from Partial Path Transition Interface Sampling Simulations

Diese Studie stellt ein Markov-Zustandsmodell-Framework vor, das es ermöglicht, kinetische Eigenschaften wie Raten und mittlere Durchgangszeiten aus den effizienten, aber unvollständigen Pfaden der REPPTIS-Simulationen abzuleiten, wodurch eine robuste Methode zur Untersuchung seltener biologischer Ereignisse geschaffen wird.

Wouter Vervust, Elias Wils, Sina Safaei, Daniel T. Zhang, An Ghysels2026-02-16🔬 physics

Neural Quantum States Based on Selected Configurations

Die Studie zeigt, dass der NQS-SC-Ansatz gegenüber dem etablierten NQS-VMC-Verfahren bei der Berechnung elektronischer Grundzustände, insbesondere für Systeme mit statischer Korrelation, überlegene Genauigkeit und systematische Verbesserbarkeit bietet, wodurch er als neue Standardmethode empfohlen wird, während beide Ansätze weiterhin Schwierigkeiten bei der Erfassung dynamischer Korrelation aufweisen.

Marco Julian Solanki, Lexin Ding, Markus Reiher2026-02-16🔬 cond-mat

Effective classical potential for quantum statistical averages

Die Autoren stellen eine effektive klassische Potentialmethode vor, die auf einer Mittelwertbehandlung quantenmechanischer Fluktuationen um den Pfadstartpunkt basiert und es ermöglicht, quantenstatistische Erwartungswerte durch klassische Ensemble-Mittelungen mit hoher numerischer Robustheit und exakter Übereinstimmung im klassischen sowie harmonischen Grenzfall zu approximieren.

Vijay Ganesh Sadhasivam, Stuart C. Althorpe, Venkat Kapil2026-02-16⚛️ quant-ph

Negative thermal expansion in ice I polytypes

Die Studie zeigt, dass kubisches Eis I, das kürzlich aus einem Gas-Hydrat-Vorläufer zugänglich wurde, bei niedrigen Temperaturen ein negatives thermisches Ausdehnungsverhalten aufweist, das dem von hexagonalem Eis Iₕ ähnelt, und nutzt diese Erkenntnisse, um die metastabile Natur der kubischen Form sowie ihre Unzugänglichkeit aus normalem Eis Iₕ zu quantifizieren.

Leonardo del Rosso, A. Dominic Fortes, Daniele Colognesi, Alberto Santonocito, Francesco Grazzi, Selene Berni, Milva Celli2026-02-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Nuclear gradients from auxiliary-field quantum Monte Carlo and their application in geometry optimization and transition state search

Diese Arbeit stellt eine auf automatischer Differenzierung basierende Methode zur effizienten Berechnung genauer Kernkräfte im Rahmen des phasenlosen AFQMC-Verfahrens vor, die durch den Einsatz von Machine-Learning-Potenzialen präzise Geometrieoptimierungen und die Identifizierung von Übergangszuständen ermöglicht.

Jo S. Kurian, Ankit Mahajan, Sandeep Sharma2026-02-16🔬 cond-mat