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.

High-temperature series expansion of the dynamic Matsubara spin correlator

Diese Arbeit erweitert Hochtemperatur-Reihenentwicklungen auf dynamische Matsubara-Spin-Korrelatoren für Heisenberg-Modelle und liefert vorberechnete exakte Expansionskoeffizienten bis zur 12. Ordnung für beliebige Gitter, um die Berechnung statischer Suszeptibilitäten und dynamischer Strukturfaktoren bei reellen Frequenzen zu ermöglichen.

Ruben Burkard, Benedikt Schneider, Björn Sbierski2026-02-06🔬 cond-mat.mtrl-sci

Quantification of the cascading tipping probability from the AMOC to the Amazon rainforest

Unter Verwendung des TAMS-Algorithmus für seltene Ereignisse auf einem gekoppelten konzeptionellen Modell quantifiziert diese Studie die Wahrscheinlichkeit einer Kippkaskade von einem AMOC-Kollaps zur Degradation des Amazonas-Regenwaldes und zeigt auf, dass ein solcher Übergang im Nordwesten Brasiliens innerhalb von 200 Jahren zwar höchst unwahrscheinlich ist, jedoch strikt von einem vorangegangenen AMOC-Kollaps abhängt, der eine starke Austrocknung und Wildfire-Risiken induziert.

Valérian Jacques-Dumas, Henk A. Dijkstra2026-02-06🔬 physics

Persistent Charge and Spin Currents in a Ferromagnetic Hatano-Nelson Ring

Diese Arbeit untersucht persistente Ladungs- und Spinströme in einem ferromagnetischen Hatano-Nelson-Ring und zeigt auf, wie nicht-reziprokes Hopping einen nicht-hermiteschen Aharonov-Bohm-Effekt induziert, wobei sie zudem offenlegt, dass Unordnung den Spin-Transport über verschiedene topologische und parametrische Regime hinweg überraschenderweise verstärken kann.

Sourav Karmakar, Sudin Ganguly, Santanu K. Maiti2026-02-06🔬 cond-mat.mes-hall

Numerical model for pellet rocket acceleration in PELOTON

Diese Arbeit präsentiert ein validiertes numerisches Modell innerhalb des PELOTON-Codes, das die Beschleunigung von Pellet-Raketen in thermonuklearen Fusionsgeräten simuliert, indem es Asymmetrien der Ablationswolke und Plasmagradienten berücksichtigt, wobei eine Übereinstimmung mit den JET-Experimentaltrajektorien nachgewiesen und eine reduzierte Abweichung für Deuterium-Neon-Verbundpellets aufgezeigt wird.

J. Corbett, R. Samulyak, F. J. Artola, S. Jachmich, M. Kong, E. Nardon2026-02-06🔬 physics

Streaming Operator Inference for Model Reduction of Large-Scale Dynamical Systems

Dieses Paper schlägt Streaming Operator Inference vor, ein nicht-intrusives Modellreduktions-Framework, das inkrementelle SVD und rekursive kleinste Quadrate nutzt, um präzise reduzierte Modelle aus sequenziellen Datenströmen zu erlernen, wodurch die Speicherbeschränkungen traditioneller Batch-Methoden überwunden und eine Online-Adaption für großskalige dynamische Systeme ermöglicht wird.

Tomoki Koike, Prakash Mohan, Marc T. Henry de Frahan, Julie Bessac, Elizabeth Qian2026-02-06🤖 cs.LG

lrux: Fast low-rank updates of determinants and Pfaffians in JAX

Das Paper stellt lrux vor, ein hochleistungsfähiges, auf JAX basierendes Softwarepaket, das Quanten-Monte-Carlo-Algorithmen durch die effiziente Berechnung von Niedrigrang-Updates von Determinanten und Pfaffianen beschleunigt, wodurch die Rechenkomplexität von O(n3)\mathcal{O}(n^3) auf O(n2k)\mathcal{O}(n^2k) reduziert und bis zu $1000$-fache Beschleunigungen auf GPUs erreicht werden.

Ao Chen, Christopher Roth2026-02-06🔬 cond-mat

Ab initio study of Proximity-Induced Superconductivity in PbTe/Pb heterostructures

Diese Ab-initio-Studie von PbTe/Pb-Heterostrukturen zeigt, dass zwar eine durch Proximity-Effekt induzierte Supraleitung mit anisotroper Paarung entsteht, eine große Schottky-Barriere im Normalzustand jedoch wahrscheinlich die Bildung von Majorana-Nullmoden verhindert, was die Lebensfähigkeit dieser spezifischen Grenzflächen für das topologische Quantencomputing infrage stellt.

R. Reho, A. R. Botello-Méndez, Zeila Zanolli2026-02-05🔬 cond-mat