Hybrid quantum-classical systems: statistics, entropy, microcanonical ensemble and its connection to the canonical ensemble

Este artículo presenta un marco matemático detallado para describir los ensembles estadísticos de sistemas híbridos clásico-cuánticos, demostrando cómo el principio de máxima entropía define un ensemble microcanónico bien comportado para valores continuos de energía y estableciendo su conexión con el ensemble canónico mediante el acoplamiento débil con un reservorio.

J. L. Alonso, C. Bouthelier-Madre, A. Castro, J. Clemente-Gallardo, J. A. Jover-GaltierThu, 12 Ma🔬 cond-mat

Efficient Application of Tensor Network Operators to Tensor Network States

Este artículo presenta un nuevo algoritmo basado en la descomposición de Cholesky para aplicar operadores de redes de tensores en árboles a estados de redes de tensores, el cual demuestra un rendimiento superior en tiempo de ejecución y una mayor estabilidad en comparación con los métodos existentes, especialmente en la simulación de circuitos con estructuras arbóreas complejas.

Richard M. Milbradt, Shuo Sun, Christian B. Mendl, Johnnie Gray, Garnet K. -L. ChanThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Instantons In A Symmetric Quartic Potential: Multi-Flavor Instanton Species and D4D_4 Symmetry Melting

Este artículo extiende el análisis semiclásico de los instantones a un potencial cuártico simétrico con cuatro mínimos degenerados, identificando configuraciones de instantones longitudinales, transversales y diagonales para derivar las oscilaciones de Rabi y las divisiones de energía, validando estos resultados mediante diagonalización numérica y describiendo una transición de fusión de la simetría discreta D4D_4 hacia una simetría rotacional continua O(2)O(2).

Pervez Hoodbhoy, M. Haashir Ismail, M. MufassirThu, 12 Ma🌀 nlin

Localized intrinsic bond orbitals decode correlated charge migration dynamics

Este trabajo utiliza orbitales de enlace intrínsecos localizados (IBO) junto con simulaciones de renormalización de grupo de densidad dependiente del tiempo (TDDMRG) para descifrar la dinámica de migración de carga correlacionada en moléculas, traduciendo procesos electrónicos complejos a conceptos químicos intuitivos y facilitando el diseño de experimentos futuros.

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

Light-Matter Interactions Beyond the Dipole Approximation in Extended Systems Without Multipole Expansion

Este trabajo presenta un marco teórico general basado en el Hamiltoniano Power-Zienau-Woolley y funciones de Wannier localizadas que permite simular con precisión y bajo coste computacional las interacciones luz-materia más allá de la aproximación dipolar en sistemas extendidos sin necesidad de expansiones multipolares truncadas, revelando además que la aproximación dipolar es sorprendentemente robusta para materiales unidimensionales o bidimensionales bajo iluminación uniforme perpendicular, pero falla en casos de iluminación no uniforme o en materiales tridimensionales.

Rishabh Dora, Roman Korol, Vishal Tiwari, Rahul Chourasiya, Ignacio FrancoThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Geo-ADAPT-VQE: Quantum Information Metric-Aware Circuit Optimization for Quantum Chemistry

El artículo presenta Geo-ADAPT-VQE, un algoritmo de VQE adaptativo que utiliza la regla del gradiente natural para seleccionar operadores basándose en la geometría del espacio de estados cuánticos, logrando una convergencia más rápida y estable, circuitos más cortos y una reducción de hasta 100 veces en el error de energía en comparación con los métodos existentes.

Mohammad Aamir Sohail, Toshiaki Koike-AkinoThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

A mapping-based projection of detailed kinetics uncertainty onto reduced manifolds

Este artículo presenta un marco de dos pasos que proyecta la incertidumbre de los parámetros de cinética química detallada sobre variedades reducidas mediante la reconstrucción de estados y la propagación paramétrica, permitiendo una cuantificación de incertidumbre escalable y espacialmente resuelta para simulaciones de flujo reactivo complejas.

Vansh Sharma, Shuzhi Zhang, Rahul Jain, Venkat RamanThu, 12 Ma🔬 physics

Generalized Einstein Relations between Absorption and Emission Spectra in the Electric-Dipole Approximation

Este artículo establece nuevas relaciones de Einstein generalizadas que vinculan rigurosamente los espectros de coeficientes de Einstein con los espectros de intensidad de dipolo en medios dispersos, reemplazando los conceptos tradicionales de degeneración y frecuencia por cambios en el potencial químico estándar y una única forma de línea subyacente que gobierna las transiciones de absorción y emisión.

Jisu Ryu, David M. JonasThu, 12 Ma🔬 physics

Towards Quantitative Reaction Dynamics of O3

Este estudio caracteriza la dinámica de reacción de la colisión O(³P) + O₂(³Σg⁻) en el estado fundamental de O₃ mediante una superficie de energía potencial de alto nivel, revelando que aunque las tasas calculadas subestiman los valores experimentales debido a la omisión de efectos cuánticos como la energía de punto cero, se logra una mejora significativa respecto a simulaciones anteriores y se reproduce correctamente la dependencia de la temperatura y la relación isotópica observadas experimentalmente.

Raidel Martin-Barrios, Abhirami Vijayakumar, Jingchun Wang, Markus MeuwlyThu, 12 Ma🔬 physics

Quantum-logic spectroscopy of forbidden vibrational transitions in single nitrogen molecular ions

Este artículo presenta la búsqueda, observación y manipulación coherente de transiciones vibracionales rotacionales prohibidas en un solo ion de nitrógeno (N2+_2^+) mediante espectroscopía de lógica cuántica, superando así un desafío histórico en la espectroscopía molecular precisa y abriendo nuevas vías para relojes moleculares, qubits de alta fidelidad y la búsqueda de nueva física.

Aleksandr Shlykov, Meissa L. Diouf, Richard Karl, Mikolaj Roguski, Umesh C. Joshi, Stefan WillitschThu, 12 Ma🔬 physics.atom-ph

Variational Adaptive Gaussian Decomposition: Scalable Quadrature-Free Time-Sliced Thawed Gaussian Dynamics

Este artículo presenta la descomposición gaussiana adaptativa variacional (VAGD), un marco libre de cuadratura que utiliza redes neuronales para optimizar la superposición de paquetes de ondas gaussianas, ofreciendo una ruta escalable para mejorar sistemáticamente las simulaciones de dinámica cuántica semiclásica hacia resultados cuánticos completos mediante la formulación de integrales de camino en tiempo real.

Rahul Sharma, Amartya BoseThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Nuclear Quantum Effects in Multi-Step Condensed Matter Chemistry: A Path Integral Molecular Dynamics Study of Thermal Decomposition

Este estudio demuestra que, mediante simulaciones de dinámica molecular de integrales de camino, los efectos cuánticos nucleares aceleran la descomposición térmica del cristal de TATB y reducen su energía de activación en un 8%, mientras que el método aproximado de baño térmico cuántico (QTB) sobreestima significativamente estos efectos.

Jalen Macatangay, Alejandro StrachanThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bayesian Optimization with Gaussian Processes to Accelerate Stationary Point Searches

Este artículo presenta un marco unificado de optimización bayesiana mediante procesos gaussianos que acelera la búsqueda de puntos estacionarios en superficies de energía potencial mediante un bucle de seis pasos, extensiones avanzadas de kernels y regularización, y una implementación práctica en Rust que demuestra la viabilidad de este enfoque para sistemas de alta dimensión.

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

Learning the action for long-time-step simulations of molecular dynamics

Los autores proponen un método de aprendizaje automático que, al aprender el acción mecánica del sistema mediante mapas que preservan la estructura (simpécticos y reversibles en el tiempo), permite realizar simulaciones de dinámica molecular con pasos de tiempo largos sin los artefactos energéticos típicos de los predictores no estructurales.

Filippo Bigi, Johannes Spies, Michele CeriottiMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci