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.

Mesh Based Simulations with Spatial and Temporal awareness

Dieser Artikel schlägt ein einheitliches Framework vor, das geometrisches Deep Learning und rigorose numerische Analyse für CFD-Simulationen verbindet, indem er Multi-Node-Vorhersage, zeitliche Korrektur mittels Cross-Attention und 3D-rotatorische Positionseingebettungen einführt, um die Stabilitäts- und Genauigkeitsbeschränkungen bestehender ML-Approximationsmodelle auf unstrukturierten Gittern zu überwinden.

Paul Garnier, Vincent Lannelongue, Elie Hachem2026-05-05🤖 cs.LG

Physics-Guided Deep Learning For High Resolution X-ray Imaging

Dieser Beitrag schlägt einen physikgesteuerten Deep-Learning-Ansatz unter Verwendung einer U-Net-Architektur vor, um strukturierte, nicht-stationäre Artefakte in der Einzelbild-Röntgenbildgebung effektiv zu unterdrücken, wodurch die Rekonstruktionsqualität und die Signalerhaltung im Vergleich zu herkömmlichen Methoden erheblich verbessert werden, während gleichzeitig Deep Ensembles integriert werden, um durch Unsicherheitsschätzung Robustheit zu gewährleisten.

Shao Xian Lee, Aashwin Ananda Mishra, Ariel Arnott, Meriame Berboucha, Nina Boiadjieva, Gourab Chatterjee, Eric Cunningham, Nick Czapla, Gilliss Dyer, Jonathan Ehni, Robert Ettelbrick, Anna Grassi, Mi (…)2026-05-05⚡ eess

Composition-Weighted Symbolic Regression for General-Purpose Property Prediction

Dieser Beitrag stellt ein gewichtungs-basiertes Framework zur symbolischen Regression vor, das hybride Suchalgorithmen mit Max/Min-Operatoren kombiniert, um interpretierbare, analytische Ausdrücke zur Vorhersage vielfältiger Materialeigenschaften direkt aus der chemischen Zusammensetzung zu generieren, wobei eine wettbewerbsfähige Genauigkeit gegenüber Black-Box-Modellen erreicht und gleichzeitig chemisch sinnvolle Elementtrends aufgedeckt werden.

Yang Huang, Jingrun Chen2026-05-05🔬 cond-mat.mtrl-sci

Designing explicit functionals for the charge density in terms of a potential

Dieser Artikel schlägt eine Strategie zur Konstruktion expliziter Funktionale vor, die Kohn-Sham-Potentiale direkt auf Ladungsdichten in inhomogenen Materialien unter Verwendung homogener Elektronengasdaten abbilden, und validiert diese durch den erfolgreichen Nachweis verbesserter Genauigkeit mittels zunehmend ausgefeilterer Näherungen, ohne die Kohn-Sham-Schrödingergleichung zu lösen.

Muhammed Hüseyin Güneş, Ayoub Aouina, Vitaly Gorelov, Matteo Gatti, Lucia Reining2026-05-05🔬 cond-mat.mtrl-sci

Vorticity Packing Effects on Long Time Turbulent Transport in Decaying Two-Dimensional Incompressible Navier-Stokes Fluids

Diese Studie zeigt, dass der Wirbelpackungsanteil in zerfallender zweidimensionaler Navier-Stokes-Turbulenz den Übergang von Punktwirbel- zu Gleichgewichten endlicher Wirbelgröße steuert, was wiederum eine entsprechende Verschiebung des Lagrange-Transportes von subdiffusivem Orbitaleinfangen zu superdiffusiver linearer Bewegung mit zunehmender Packung bewirkt.

Snehanshu Maiti, Shishir Biswas, Rajaraman Ganesh2026-05-04🌀 nlin

Scale-Aware Adversarial Analysis: A Diagnostic for Generative AI in Multiscale Complex Systems

Dieser Beitrag stellt ein skalensensitives adversariales Analyse-Framework mittels eingeschränkter Diffusionszerlegung vor, das zeigt, dass Standard-Generative-KI-Modelle physikalische Gesetze über Skalen hinweg nicht internalisieren, sondern stattdessen bei physikalisch eingeschränkten Perturbationen strukturelles Einfrieren und Instabilität aufweisen.

Mengke Zhao, Guang-Xing Li, Duo Xu, Keping Qiu2026-05-04🔬 physics

MuDirac 1.3.0: A Sustainable Software Tool for Calculating Ground State Nuclear Properties Using Muonic X-Ray Measurements

Dieser Beitrag stellt MuDirac 1.3.0 vor, ein nachhaltiges und effizientes Open-Source-Softwaretool, das es der Gemeinschaft der negativen Myonen ermöglicht, Kerngrößen wie den Ladungsradius präzise zu berechnen, indem Myonen-Röntgen-Übergangsenergien unter einer Fermi-Verteilung mit zwei Parametern modelliert werden.

Leandro Liborio, Milan Kumar, Subindev Devadasan, Philip Jones, Martin Plummer, Adrian Hillier, Albert Bartok2026-05-04🔬 physics.atom-ph

Combined spatially and temporally multiplexed photonic reservoir computer with a diffractively coupled VCSEL-array

Dieser Beitrag stellt einen experimentellen hybriden spatio-temporalen photonischen Reservoir-Computer vor, der ein diffraktiv gekoppeltes VCSEL-Array verwendet und durch die Kombination räumlicher Kopplung mit Zeitmultiplexing die Klassifizierungsleistung und Skalierbarkeit erheblich verbessert, indem ein 12-Knoten-Netzwerk zu einem 968-Knoten-System erweitert wird, das einen reduzierten Testfehler von 0,026 aufweist.

Joshua Robertson, Moritz Pfluger, Ingo Fischer, Miguel Soriano, Antonio Hurtado2026-05-04🔬 physics.optics

Prime Factorization Equation from a Tensor Network Perspective

Dieser Artikel stellt einen effizienten Algorithmus vor, der auf dem MeLoCoToN-Ansatz basiert, die ganzzahlige Faktorisierung als Tensornetzwerkgleichung formuliert, die aus einer binären Multiplikationsschaltung abgeleitet wird, die Netzwerktopologie optimiert und seine Leistung durch exakte und approximative Kontraktionsverfahren demonstriert.

Alejandro Mata Ali, Jorge Martínez Martín, Sergio Muñiz Subiñas, Miguel Franco Hernando, Javier Sedano, Ángel Miguel García-Vico2026-05-01⚛️ quant-ph

Extraction of the self energy and Eliashberg function from angle resolved photoemission spectroscopy using the xARPES code

Dieser Beitrag stellt den xARPES Python-Code vor, der eine erweiterte Maximum-Entropie-Methode mit Bayes'scher Inferenz nutzt, um konsistent Elektron-Selbstenergien und Eliashberg-Funktionen aus gekrümmten Dispersionen in winkelaufgelösten Photoemissionsspektroskopie-Daten zu extrahieren, und dabei auf sowohl Modell- als auch experimentellen Datensätzen eine überlegene Genauigkeit im Vergleich zu bestehenden auf Linearisierung basierenden Ansätzen demonstriert.

Thomas P. van Waas, Christophe Berthod, Jan Berges, Nicola Marzari, J. Hugo Dil, Samuel Poncé2026-05-01🔬 cond-mat.mtrl-sci