Percolation on multifractal, scale-free weighted planar stochastic porous lattice

Die Studie führt das gewichtete planare stochastische poröse Gitter (WPSPL) ein, ein multifraktaler, skalenfreier Untergrund, auf dem die Perkolation untersucht wird und zeigt, dass die kritischen Exponenten kontinuierlich vom Porositätsparameter abhängen, was auf eine Familie unterschiedlicher Universalitätsklassen hindeutet, die sich von denen konventioneller zweidimensionaler Gitter unterscheiden.

Proshanto Kumar, Md. Kamrul HassanTue, 10 Ma🔬 physics

Computationally Efficient Data-Driven Topology Design Independent from High-Infoentropy Initial Dataset

Diese Studie stellt einen rechnerisch effizienten, datengesteuerten Topologie-Optimierungsrahmen vor, der durch einen mesh-unabhängigen Mutationsmodul und einen nicht-KI-basierten Schnellidentifikationsalgorithmus unabhängig von hochinformative Initialdatensätzen funktioniert und somit komplexe, stark nichtlineare Probleme mit nicht-differenzierbaren Nebenbedingungen erfolgreich löst.

Jun Yang, Ziliang Wang, Shintaro YamasakiTue, 10 Ma🔬 physics

Glassy phase transition in immiscible steady-state two-phase flow in porous media

Die Studie zeigt, dass sich das makroskopische Verhalten von Zweiphasenströmungen in porösen Medien durch eine auf dem Maximum-Entropie-Prinzip und maschinellem Lernen basierende Abbildung auf ein Spin-Glas-Modell erfolgreich vorhersagen lässt, wobei der Übergang in die glasartige Phase des Modells mit einem nichtlinearen Strömungsregime und Hysterese korreliert.

Santanu Sinha, Humberto Carmona, José S. Andrade Jr., Alex HansenTue, 10 Ma🔬 physics

Integral Formulas for Vector Spherical Tensor Products

Diese Arbeit leitet geschlossene Integralformeln für das kürzlich eingeführte Vektor-Sphärische-Tensorprodukt her, die eine effiziente Implementierung in SO(3)-äquivarianten neuronalen Netzen ermöglichen und durch eine 9-fache Reduktion der Berechnungskosten sowie eine verbesserte Kontrolle über den Trade-off zwischen Ausdrucksstärke und Laufzeit die Anwendbarkeit dieser Verallgemeinerung der Gaunt-Tensorprodukte erheblich steigern.

Valentin Heyraud, Zachary Weller-Davies, Jules TillyTue, 10 Ma🤖 cs.LG

NATPS: Nonadiabatic Transition Path Sampling Using Time-Reversible MASH Dynamics

Die Arbeit stellt NATPS vor, eine neue Methode zur effizienten Untersuchung seltener nichtadiabatischer Reaktionen in der Photochemie, die die Mapping Approach to Surface Hopping (MASH)-Dynamik mit dem Transition Path Sampling (TPS)-Rahmenwerk kombiniert, um reaktive Trajektorien mit deutlich geringerem Rechenaufwand zu generieren.

Xiran Yang, Madlen Maria Reiner, Brigitta Bachmair, Leticia González, Johannes C. B. Dietschreit, Christoph DellagoTue, 10 Ma🔬 physics

Ab initio recombination in the evolving ultracold plasmas

Diese Arbeit präsentiert die erste erfolgreiche *ab initio*-Simulation der Nichtgleichgewichtsrekombination in sich entwickelnden ultrakalten Plasmen, bei der durch die Verwendung eines mitbewegten Referenzrahmens und die Analyse von Energiepeaks reale Rekombinationsereignisse identifiziert und eine Bildungseffizienz von etwa 20 % ermittelt werden konnte, die mit Laborergebnissen übereinstimmt.

Yurii V. Dumin, Ludmila M. SvirskayaThu, 12 Ma🔬 physics

Localized intrinsic bond orbitals decode correlated charge migration dynamics

In dieser Arbeit wird gezeigt, wie eine Erweiterung der lokalisierten intrinsischen Bindungsorbitale (IBOs) in Kombination mit TDDMRG-Simulationen korrelierte Ladungsmigrationsdynamiken auf molekularer Ebene in verständliche chemische Konzepte wie gekrümmte Pfeile und Orbitalwechselwirkungen übersetzt, um die zugrundeliegenden Mechanismen zu entschlüsseln und Moleküle mit hoher Effizienz zu identifizieren.

Imam S. Wahyutama, Madhumita Rano, Henrik R. LarssonThu, 12 Ma🔬 physics

The Cosmological Simulation Code OpenGadget3 -- Implementation of Self-Interacting Dark Matter

Dieses Paper beschreibt die Implementierung und öffentliche Freigabe von Selbstwechselwirkender Dunkler Materie (SIDM) im kosmologischen Hydrodynamik-Code OpenGadget3, einschließlich der Simulation elastischer Streuung für verschiedene Wirkungsquerschnitte und Zwei-Sorten-Modelle, sowie die Validierung und Leistungsbewertung des Codes durch Testprobleme und Skalierungstests.

Moritz S. Fischer, Marc Wiertel, Cenanda Arido, Yashraj Patil, Antonio Ragagnin, Klaus Dolag, Marcus Brüggen, Mathias Garny, Andrew Robertson, Kai Schmidt-HobergThu, 12 Ma🔭 astro-ph

Information-Theoretic Spectroscopy: Universal Sparsity of Extinction Manifold and Optimal Sensing across Scattering Regimes

Diese Studie zeigt, dass die intrinsische Sparsamkeit des Extinktions-Manifolds die Anwendung der diskreten Kosinustransformation (DCT) anstelle der FFT ermöglicht, wodurch sich die Hardwarekomplexität für die spektroskopische Materialrekonstruktion durch komprimiertes Sensing um bis zu 94 % reduzieren lässt und das Nyquist-Limit für klinische sowie Fernerkundungsanwendungen überschritten wird.

Proity Nayeeb AkbarThu, 12 Ma🔬 physics.app-ph

Ab initio quantum embedding description of magic angle twisted bilayer graphene at even-integer fillings

Die Studie entwickelt einen *ab initio*-Quanten-Embedding-Workflow, der aus der Dichtefunktionaltheorie heraus effektive Wechselwirkungs-Hamiltoniane für magisch gewinkeltes zweischichtiges Graphen ableitet und dabei robuste isolierende Zustände bei neutraler und Elektronen-Dotierung sowie eine ausgeprägte Teilchen-Loch-Asymmetrie mit fragiler Halbleiter-Phase bei Loch-Dotierung vorhersagt.

Raehyun Kim, Woochang Kim, Kevin D. Stubbs, Steven G. Louie, Lin LinThu, 12 Ma🔬 cond-mat

Modeling anisotropic energy dissipation of light ions at the atomistic scale

Die Studie schlägt für die Simulation der Energieverlustprozesse leichter Ionen (Wasserstoff und Helium) in Wolfram ein effizientes, lokales Modell vor, das im Vergleich zu tensoriellen Ansätzen eine physikalisch transparentere und trajektorienabhängige Beschreibung der elektronischen Bremsung ermöglicht und durch *ab-initio*-Daten sowie experimentelle Vergleiche validiert wurde.

Evgeniia Ponomareva, Artur Tamm, Andrea E. SandThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Open quantum systems beyond equilibrium: Lindblad equation and path integral molecular dynamics

Diese Arbeit verbindet die Lindblad-Gleichung mit der Pfadintegral-Molekulardynamik (PIMD), um die Zeitentwicklung und das stationäre Verhalten offener Quantensysteme außerhalb des Gleichgewichts zu berechnen, ohne die Lindblad-Gleichung explizit lösen zu müssen, und bestätigt dabei die Konsistenz der Methode durch die formale Äquivalenz beider Ansätze.

Benedikt M. Reible, Somayeh Ahmadkhani, Luigi Delle SiteThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Generalized Reduced-Density-Matrix Quantum Monte Carlo Gives Access to More

Diese Arbeit stellt einen Paradigmenwechsel in der Quanten-Monte-Carlo-Simulation vor, indem sie die Partitionfunktion durch eine generalisierte reduzierte Dichtematrix ersetzt, um so die effiziente Messung von dynamischen Observablen und Rényi-Korrelatoren zu ermöglichen und damit einen einheitlichen Rahmen für die holographische Charakterisierung zu schaffen.

Zhiyan Wang, Zhe Wang, Bin-Bin Mao, Zheng YanThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Bayesian Optimization with Gaussian Processes to Accelerate Stationary Point Searches

Diese Arbeit stellt ein einheitliches Bayesian-Optimization-Framework mit Gauß-Prozessen vor, das die Suche nach stationären Punkten auf Potentialenergieflächen durch einen gemeinsamen Sechs-Schritte-Schleifenansatz, erweiterte Kernel-Methoden und effiziente Skalierung für hochdimensionale Systeme beschleunigt.

Rohit Goswami (Institute IMX and Lab-COSMO, École polytechnique fédérale de Lausanne)Thu, 12 Ma📊 stat

FourierSpecNet: Neural Collision Operator Approximation Inspired by the Fourier Spectral Method for Solving the Boltzmann Equation

Die Arbeit stellt FourierSpecNet vor, ein hybrides Deep-Learning-Framework, das die Fourier-Spektralmethode nutzt, um den Kollisionsoperator der Boltzmann-Gleichung effizient zu approximieren und dabei rechenintensive traditionelle Solver durch eine resolutionsinvariante, hochgenaue und kostengünstige Alternative für elastische und inelastische Kollisionen ersetzt.

Jae Yong Lee, Gwang Jae Jung, Byung Chan Lim, Hyung Ju HwangMon, 09 Ma🤖 cs.AI