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.

MAD-SURF: a machine learning interatomic potential for molecular adsorption on coinage metal surfaces

Das Paper stellt MAD-SURF vor, ein auf maschinellem Lernen basierendes Interatompotential, das die Genauigkeit von DFT-Simulationen für die Adsorption organischer Moleküle auf Kupfer-, Silber- und Goldoberflächen bei deutlich höherer Rechengeschwindigkeit erreicht und somit komplexe Oberflächenphänomene effizient modelliert.

Manuel González Lastre, Joakim S. Jestilä, Rubén Pérez, Adam S. Foster2026-02-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

Spectral Homogenization of the Radiative Transfer Equation via Low-Rank Tensor Train Decomposition

Die Studie zeigt, dass die spektrale Komplexität der Strahlungstransportgleichung durch eine Young-Maß-Homogenisierung auf einen beschränkten Tensor-Train-Rang reduziert werden kann, was eine effiziente und hochpräzise Berechnung in absorbierend-streuenden Medien ermöglicht und dabei deutlich besser abschneidet als etablierte Näherungsmethoden wie die korrelierte-k-Verteilung.

Y. Sungtaek Ju2026-02-23🔭 astro-ph

Optimization of Higher-Order Harmonic Surface Tessellations for Additively Manufactured Air-to-Air Heat Exchangers

Diese Studie stellt eine optimierte, höherordentliche harmonische Oberflächen-Tessellierung für additiv gefertigte Luft-Luft-Wärmetauscher vor, die im Vergleich zu Gyroid-TPMS-Strukturen bei turbulenten Strömungen eine überlegene thermohydraulische Leistung mit höherem Wirkungsgrad und geringerem Druckverlust bietet.

Patrick Adegbaye, Aigbe E. Awenlimobor, Justin An, Zhang Xiao, Jiajun Xu2026-02-23🔬 physics

PINEAPPLE: Physics-Informed Neuro-Evolution Algorithm for Prognostic Parameter Inference in Lithium-Ion Battery Electrodes

Die Studie stellt PINEAPPLE vor, einen neuartigen Rahmen, der physikinformierte neuronale Netze mit evolutionären Suchalgorithmen kombiniert, um die Degradation von Lithium-Ionen-Batterien präzise, schnell und zerstörungsfrei allein aus Spannungs-Zeit-Kurven zu prognostizieren und dabei physikalische Grundprinzipien zur robusten Parameterschätzung nutzt.

Karkulali Pugalenthi, Jian Cheng Wong, Qizheng Yang, Pao-Hsiung Chiu, My Ha Dao, Nagarajan Raghavan, Chinchun Ooi2026-02-23🔬 physics

Pole-Expansion of the T-Matrix Based on a Matrix-Valued AAA-Algorithm

Diese Arbeit stellt eine effiziente Methode vor, die auf einem matrixwertigen AAA-Algorithmus basiert, um die T-Matrix mittels einer Pol-Expansion mit minimalen Rechenaufwand und geringem Speicherbedarf über ein breites Frequenzspektrum darzustellen, und bietet zudem Open-Source-Tools für die wissenschaftliche Gemeinschaft an.

Jan David Fischbach, Fridtjof Betz, Lukas Rebholz, Puneet Garg, Kristina Frizyuk, Felix Binkowski, Sven Burger, Martin Hammerschmidt, Carsten Rockstuhl2026-02-23🔬 physics.optics

Nested Sampling for Exploring Lennard-Jones Clusters

In dieser Arbeit wird der Nested-Sampling-Algorithmus in Kombination mit dem Programm nested_fit und Slice Sampling zur Berechnung der Zustandssumme und zur Untersuchung von Phasenübergängen sowie stabilen Konfigurationen in Lennard-Jones-Clustern mit 7 und 36 Atomen eingesetzt, um die Effizienz der Methode zur Exploration von Potentialenergieflächen zu validieren.

Lune Maillard, Fabio Finocchi, César Godinho, Martino Trassinelli2026-02-20🔬 physics

Machine Learning Hamiltonians are Accurate Energy-Force Predictors

Die Studie stellt QHFlow2 vor, ein neues maschinelles Lern-Hamiltonian-Modell, das durch eine SO(2)-äquivariante Architektur und einen zweistufigen Kanten-Update-Mechanismus nicht nur die Hamiltonian-Fehler um 40 % reduziert, sondern auch erstmals Kraftgenauigkeiten auf NequIP-Niveau bei bis zu 20-fach niedrigeren Energiefehlern im Vergleich zu bestehenden Modellen wie MACE und NequIP erreicht.

Seongsu Kim, Chanhui Lee, Yoonho Kim, Seongjun Yun, Honghui Kim, Nayoung Kim, Changyoung Park, Sehui Han, Sungbin Lim, Sungsoo Ahn2026-02-20🔬 cond-mat.mtrl-sci