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903 Arbeiten

Die Computergestützte Physik verbindet die Gesetze der Natur mit der Rechenkraft moderner Computer, um komplexe Phänomene zu simulieren, die im Labor schwer zu beobachten sind. Von der Strömungsdynamik bis zur Quantenmechanik nutzen Forscher hier Algorithmen, um tiefe Einblicke in das Verhalten von Materie und Energie zu gewinnen.

Auf Gist.Science durchsuchen wir täglich die neuesten Vorabveröffentlichungen auf arXiv in diesem Bereich. Für jedes neu eingereichte Papier erstellen wir sowohl eine verständliche Zusammenfassung für ein breites Publikum als auch eine detaillierte technische Analyse, damit die neuesten Durchbrüche für alle zugänglich sind.

Hier finden Sie die aktuellsten Forschungsarbeiten aus dem Feld der computergestützten Physik, die wir für Sie aufbereitet haben.

Kinetic Simulations of Laser-Driven Compression and Heating of Magnetised Cryogenic Hydrogen Targets using PIConGPU

Diese Arbeit präsentiert vollständig kinetische PIConGPU-Simulationen, die zeigen, dass die lasergetriebene Kompression magnetisierter kryogener Wasserstofftargets einen dominierenden nicht-thermischen Ionenbeschleunigungsmechanismus über ladungstrennende Doppelschichten erzeugt, der unter magnetischen Feldern im Labormaßstab robust bleibt, jedoch durch Felder im Kilotesla-Maßstab, die heiße Elektronen magnetisieren und Kompressionszeiten verlängern, signifikant unterdrückt und verändert wird.

Filip Optołowicz, Klaus Steiniger, David Blaschke, Michael Bussmann, Brian Marre2026-05-18🔬 physics

Physically consistent predictive reduced-order modeling by enhancing Operator Inference with state constraints

Dieser Beitrag stellt einen physikalisch konsistenten prädiktiven Ansatz zur Modellreduktion vor, der die Operator-Inferenz durch die Einbettung von Zustandsbeschränkungen und die Optimierung von Regularisierungs-Hyperparametern erweitert und dadurch eine überlegene Stabilität und Genauigkeit bei der Extrapolation von Koksverbrennungssimulationen über den Trainingsbereich hinaus erzielt.

Hyeonghun Kim, Boris Kramer2026-05-15🔬 physics

A Monte Carlo positronium decay source model with multiple annihilation channels in GATE

Dieser Beitrag stellt ein neues, modulares Positronium-Zerfallsmodell vor und validiert es, das in GATE 9.4 und 10 implementiert ist und realistische, Mehrkanal-Simulationen des Positronium-Verhaltens mit beliebigen Lebensdauern und Annihilationsmultiplizitäten ermöglicht, wodurch die Entwicklung fortschrittlicher bildgebender Verfahren auf Positronium-Basis unterstützt wird.

Wojciech Krzemien, Mateusz Bala, Kamil Dulski, Wojciech Zdeb, Aurélien Coussat, Beatrix C. Hiesmayr, Konrad Klimaszewski, Michał Obara, Lech Raczyński, Roman Y. Shopa2026-05-15🔬 physics

Adaptive homotopy continuation for robust dispersion curve computation in viscoelastic waveguides: guaranteed branch identity continuity

Dieser Beitrag stellt einen adaptiven Material-Homotopie-Fortsetzungsrahmen vor, der die Kontinuität der Zweigidentität garantiert und eine robuste, automatisierte Berechnung von Dispersionskurven in viskoelastischen Wellenleitern beliebiger Querschnittsform ermöglicht, indem das nicht-hermitesche verlustbehaftete Problem auf ein auxiliares verlustfreies Problem abgebildet wird, während gleichzeitig exzeptionelle Punkte und Herausforderungen bei der Modenverfolgung effektiv bewältigt werden.

Dong Xiao, Zahra Sharif Khodaei, M. H. Aliabadi2026-05-15🔬 physics

Ant Colony Optimization for Density Functionals in Strongly Correlated Systems

Dieser Beitrag zeigt, dass die Anpassung des Ameisenkolonie-Optimierungsalgorithmus zur Feinabstimmung des FVC-Dichtefunktional die mittlere relative Fehler bei der Vorhersage von Grundzustandsenergien für stark korrelierte Systeme über verschiedene Dimensionen hinweg signifikant reduziert und dabei eine Fehlerreduktion von bis zu 67 % bei geringen Rechenkosten erreicht.

G. M. Tonin, T. Pauletti, R. M. Dos Santos, V. V. França2026-05-14🔬 cond-mat

Generalization of the viscous stress tensor to the case of non-small gradients of hydrodynamic velocity: a path to numerical modeling of turbulence non-locality

Dieser Artikel verallgemeinert die Chapman-Enskog-Methode, um eine Integraldarstellung des viskosen Spannungstensors für große Geschwindigkeitsgradienten abzuleiten, was die numerische Modellierung der Nichtlokalität von Turbulenzen und von Phänomenen wie tangentialen Diskontinuitäten ermöglicht, die mit den herkömmlichen Navier-Stokes-Formulierungen nur schwer erfasst werden können.

A. B. Kukushkin2026-05-14🔬 physics

Azimuthally polarized terahertz radiation generation using radially polarized laser pulse in magnetized plasma

Diese Arbeit präsentiert eine analytische und simulationsgestützte Studie, die zeigt, dass ein radial polarisierter Laserpuls, der sich durch magnetisiertes Plasma ausbreitet, kohärente, azimutal polarisierte Terahertzstrahlung erzeugt, wobei die Feldamplitude nichtlinear mit der Plasmadichte und linear mit der Stärke des externen Magnetfelds skaliert.

Shivani Aggarwal, Dinkar Mishra, Saumya Singh, Bhupesh Kumar, Pallavi Jha2026-05-14🔬 physics.optics

Parallel-in-Time Training of Recurrent Neural Networks for Dynamical Systems Reconstruction

Dieser Beitrag stellt GTF-DEER vor, ein neuartiges Parallel-in-Time-Trainingsframework, das die Einschränkungen linearer Rekursion in State-Space-Modellen überwindet, um eine stabile und effektive Rekonstruktion nichtlinearer dynamischer Systeme aus extrem langen Sequenzen zu ermöglichen, und zeigt, dass der Zugriff auf lange Trajektorien die Modellierungsgenauigkeit für Systeme mit langen Zeitskalen erheblich verbessert.

Florian Hess, Florian Götz, Daniel Durstewitz2026-05-14🤖 cs.LG

Quantifying Multidimensional Transport Effects on Permeability Inference in FLiBe Systems Using a Validation-Informed Modeling Framework

Diese Studie nutzt einen validierungsgestützten, mehrdimensionalen Modellierungsrahmen, um zu zeigen, dass die Abhängigkeit von vereinfachten eindimensionalen Interpretationen von Permeationsexperimenten zu einer ungenauen Bestimmung der Wasserstoffisotop-Permeabilität in FLiBe-Systemen führen kann, und zwar aufgrund signifikanter Transporteffekte über mehrere Domänen hinweg sowie der Empfindlichkeit gegenüber Randbedingungen.

Huihua Yang, Abhishek Saraswat, Weiyue Zhou, Kevin Woller, James Dark, Chirag Khurana, Kaelyn Dunnell, Ethan Peterson, Remi Delaporte-Mathurin2026-05-14🔬 physics