Predicting the onset of period-doubling bifurcations via dominant eigenvalue extracted from autocorrelation

Die Studie stellt eine neue Methode namens DE-AC vor, die durch die Analyse der Autokorrelation den dominanten Eigenwert schätzt und damit das bevorstehende Einsetzen von Periodenverdopplungs-Bifurkationen, insbesondere bei Herzrhythmusstörungen, zuverlässiger und sensitiver vorhersagt als herkömmliche Frühwarnindikatoren.

Zhiqin Ma, Chunhua Zeng, Ting Gao, Jinqiao Duan2026-03-09🔬 physics

Drifting to Boltzmann: Million-Fold Acceleration in Boltzmann Sampling with Force-Guided Drifting

Die Arbeit stellt erstmals Drifting-Modelle für die Generierung molekularer Konformationen vor, die durch die theoretische Herleitung der „Drifting Force Identity" und die entgegengesetzte Wirksamkeit von Kraftintegration in Koordinaten- versus Distanzraum eine millionenfache Beschleunigung gegenüber der klassischen Molekulardynamik bei gleichzeitiger exakter Boltzmann-Verteilung und struktureller Validität ermöglichen.

Pipi Hu2026-03-09🔬 physics

Shape-Independent Fluidization in Epithelial Cell Monolayers

Die Studie widerlegt das etablierte geometrische Paradigma der Epithel-Fluidisierung, indem sie zeigt, dass eine Verringerung der Zelladhäsion die Gewebe-Fluidität unabhängig von der Zellform erhöht, und schlägt ein erweitertes theoretisches Modell vor, das sowohl die thermodynamische Adhäsionsenergie als auch die kinetische Reibung berücksichtigt.

Pradip K. Bera (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA), Anh Q. Nguyen (Department of Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA, Center for Theoretical Biological Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA), Molly McCord (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA, Biophysics Program, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA), Dapeng Bi (Department of Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA, Center for Theoretical Biological Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA), Jacob Notbohm (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA, Biophysics Program, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA)2026-03-09🔬 physics

Hybrid ensemble forecasting combining physics-based and machine-learning predictions through spectral nudging

Diese Studie stellt erstmals die Anwendung von spektralem Nudging in einem probabilistischen Ensemblevorhersagerahmen vor, der physikbasierte und maschinell lernende Modelle kombiniert, und zeigt dadurch signifikante Verbesserungen der Vorhersagegenauigkeit, insbesondere für großskalige Muster und tropische Wirbelstürme.

Inna Polichtchouk, Simon Lang, Sarah-Jane Lock, Michael Maier-Gerber, Peter Dueben2026-03-09🔬 physics

Ultra-high frequency ultrasound imaging and quantification of microvascular flow in xenograft renal cell carcinoma in an avian chorioallantoic membrane model

Diese Studie stellt eine rechenintensive Ultraschall-Imaging-Pipeline vor, die mittels interframe-Subtraktion und Bewegungs-kompensation die Mikrozirkulation in xenotransplantierten Nierenkarzinomen auf der Hühnereidotterhaut effektiv quantifiziert und somit eine schnelle Bewertung des Therapieansprechens ermöglicht.

Sara Mar, Emmanuel Cherin, Justin Xu, David E. Goertz Hon S. Leong, Christine E. M. Demore2026-03-09🔬 physics

Operational Emergence of a Global Phase under Time-Dependent Coupling in Oscillator Networks

Diese Arbeit definiert den operativen Zustand einer globalen Phase in gekoppelten Oszillatormodellen mit zeitabhängiger Kopplung durch eine messbare Robustheit, leitet spektrale Kriterien für das Einfrieren der Ordnung bei schnellen Kopplungsänderungen ab und zeigt, dass topologische Defekte auf Gittern zu langanhaltenden, teilweise synchronisierten Zuständen führen, die von der spektralen Skalierung abweichen.

Veronica Sanz2026-03-09🔬 physics

Partial Information Decomposition of Electronic Observables Along a Reaction Coordinate

Diese Arbeit entwickelt eine informationstheoretische Analyse chemischer Reaktivität entlang einer Reaktionskoordinate mittels Partial Information Decomposition (PID), die in drei prototypischen SN_\mathrm{N}2-Reaktionen zeigt, wie sich redundante, einzigartige und synergistische Beiträge elektronischer Observablen während des Bindungsauf- und -abbaus unterscheiden und symmetriesensitive Signaturen der Bindungsentwicklung liefern.

Kyunghoon Han, Miguel Gallegos2026-03-09🔬 physics

Neural operator transformers capture bifurcating drift wave turbulence in fusion plasma simulations

Die Studie zeigt, dass ein auf Transformer-Architekturen basierendes neuronales Operator-Modell die langfristige, nichtlineare Koevolution von Turbulenz und Strömungen in Fusionsplasmen effizient und präzise simuliert, indem es sowohl den stationären Zustand als auch komplexe dynamische Übergänge wie die spontane Unterdrückung von Turbulenz über weitreichende Zeiträume hinweg erfasst.

Johannes J. van de Wetering, Ben Zhu2026-03-09🔬 physics

On solutions of the Euler equation for incoherent fluid on a rotating sphere

Die Arbeit untersucht die Bewegung einer kompressiblen, reibungsfreien Flüssigkeit unter konstantem Druck auf einer rotierenden Kugel, stellt Hodographengleichungen bereit, die Lösungen mit zwei willkürlichen Funktionen parametrisieren, analysiert explizite Lösungen und Blow-up-Kurven sowie die Grenzfälle langsamer und schneller Rotation und leitet eine Gleichung für die Deformation des Moduls elliptischer Funktionen her.

B. G. Konopelchenko, G. Ortenzi2026-03-09🔬 physics

Laws of mutual spiral wave interaction in excitable media

Die Studie leitet ein analoges zu Newtons Gravitationsgesetz für die Wechselwirkung spiralförmiger Wellen in erregbaren Medien her, wobei sie zeigt, dass die Driftgeschwindigkeit durch eine zeitlich veränderliche „Masse" und Kräfte bestimmt wird, die nicht der klassischen Actio-Reactio-Regel folgen, was insbesondere für das Verständnis von Herzflimmern relevant ist.

Tim De Coster, Arstanbek Okenov, Debora Hoogendijk, Arman Nobacht, Mathilde Rivaud, Antoine de Vries, Daniël Pijnappels, Vivi Rottschäfer, Hans Dierckx2026-03-09🔬 physics