El Agente Cuantico: Automating quantum simulations

Le papier présente « El Agente Cuántico », un système d'intelligence artificielle multi-agents qui automatise les flux de travail de simulation quantique en traduisant les intentions scientifiques en langage naturel en exécutant et validant des calculs complets à travers divers cadres logiciels hétérogènes.

Ignacio Gustin, Luis Mantilla Calderón, Juan B. Pérez-Sánchez, Jérôme F. Gonthier, Yuma Nakamura, Karthik Panicker, Manav Ramprasad, Zijian Zhang, Yunheng Zou, Varinia Bernales, Alán Aspuru-GuzikMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Entanglement Barriers from Computational Complexity: Matrix-Product-State Approach to Satisfiability

Cet article démontre que les limitations de l'approche par propagation du temps imaginaire sur les états de produit matriciel pour résoudre le problème 3-SAT découlent fondamentalement de la complexité computationnelle classique, qui se manifeste sous la forme de barrières d'intrication et de ressources de non-stabilisabilité.

Tim Pokart, Frank Pollmann, Jan Carl BudichMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Direct Variational Calculation of Two-Electron Reduced Density Matrices via Semidefinite Machine Learning

Cet article présente une approche d'apprentissage machine sémidéfinie qui, en combinant des réseaux de neurones convexes et la programmation sémidéfinie, approxime la frontière de l'ensemble des matrices de densité réduites à deux électrons (2-RDM) pour obtenir des calculs variationnels directs plus précis à un coût computationnel équivalent aux méthodes de positivité à deux corps.

Luis H. Delgado-Granados, David A. MazziottiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

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

Cet article présente une méthode révolutionnaire de génération de conformations moléculaires en une seule étape, utilisant des modèles de dérive guidés par la force pour accélérer l'échantillonnage de Boltzmann d'un facteur million par rapport aux simulations de dynamique moléculaire tout en garantissant une validité structurelle et une précision distributionnelle parfaites.

Pipi HuMon, 09 Ma🔬 physics

JAWS: Enhancing Long-term Rollout of Neural Operators via Spatially-Adaptive Jacobian Regularization

Cet article présente JAWS, une méthode de régularisation probabiliste adaptative spatialement qui améliore la stabilité à long terme et la fidélité des chocs des opérateurs neuronaux en modulant dynamiquement la contrainte de contraction selon la complexité physique locale, permettant ainsi une optimisation de trajectoire efficace en mémoire.

Fengxiang Nie, Yasuhiro SuzukiMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Towards Efficient and Stable Ocean State Forecasting: A Continuous-Time Koopman Approach

Cette étude propose l'utilisation d'un autoencodeur de Koopman en temps continu comme modèle substitut léger et stable pour la prévision à long terme de l'état océanique, surpassant les modèles autoregressifs par une croissance d'erreur bornée et une inférence nettement plus rapide tout en préservant les statistiques énergétiques globales.

Rares Grozavescu, Pengyu Zhang, Mark Girolami, Etienne MeunierMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

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

Cette étude présente la première application du « nudging spectral » dans un cadre de prévision d'ensemble probabiliste, démontrant que le couplage du système physique IFS-ENS avec le modèle d'apprentissage automatique AIFS-ENS améliore significativement la compétence prédictive à grande échelle et les trajectoires des cyclones tropicaux sans dégrader l'intensité des tempêtes.

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

On the Value of Tokeniser Pretraining in Physics Foundation Models

Cette étude démontre que le pré-entraînement d'un tokeniser via un objectif d'auto-encodage améliore significativement l'efficacité et la précision des modèles de fondation en physique, en particulier lorsque le pré-entraînement est réalisé sur le même système physique que la tâche finale.

Hadi Sotoudeh, Payel Mukhopadhyay, Ruben Ohana, Michael McCabe, Neil D. Lawrence, Shirley Ho, Miles CranmerMon, 09 Ma🔭 astro-ph

Non-intrusive Monitoring of Sealed Microreactor Cores Using Physics-Informed Muon Scattering Tomography With Momentum Measurements

Cette étude présente μ\muTRec, un cadre de tomographie par diffusion de muons intégrant des mesures de quantité de mouvement et des modèles physiques, qui permet de détecter avec une grande sensibilité des défauts de combustible dans des micro-réacteurs scellés, surpassant significativement les méthodes traditionnelles comme PoCA.

Reshma Ughade, Stylianos ChatzidakisMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Accelerating Numerical Relativity Simulations with New Multistep Fourth-Order Runge-Kutta Methods

Cet article présente de nouvelles méthodes explicites Multistep Runge-Kutta d'ordre quatre qui réutilisent les données des étapes précédentes pour réduire le nombre d'évaluations de phases intermédiaires et accélérer les simulations de relativité numérique, tout en offrant un potentiel d'application généralisé à d'autres domaines utilisant l'intégration temporelle explicite.

Lucas Timotheo Sanches, Steven Robert Brandt, Jay Kalinani, Liwei Ji, Erik SchnetterMon, 09 Ma🔬 physics

Machine Learning Based Mesh Movement for Non-Hydrostatic Tsunami Simulation

Cette étude démontre que l'utilisation de méthodes de déplacement de maillage basées sur l'apprentissage automatique (UM2N) au sein du modèle Thetis améliore considérablement l'efficacité et la robustesse des simulations de tsunamis non hydrostatiques pour l'évaluation des risques côtiers, tout en maintenant une haute précision par rapport aux données de référence.

Yezhang Li, Stephan C. Kramer, Matthew D. PiggottMon, 09 Ma🔬 physics

Frustrated supermolecules: the high-pressure phases of crystalline methane

Cette étude démontre que les phases cristallines complexes du méthane à haute pression résultent de l'empilement de supermolécules quasi sphériques, où la légère non-sphéricité des molécules brise la symétrie cubique et crée un compromis entre un empilement efficace et une entropie réduite par une rotation entravée.

Marcin Kirsz, Miguel Martinez-Canales, Ayobami D. Daramola, John S. Loveday, Ciprian G. Pruteanu, Graeme J AcklandMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Long-range machine-learning potentials with environment-dependent charges enable predicting LO-TO splitting and dielectric constants

Cette étude présente des potentiels d'interaction à longue portée intégrant des charges atomiques dépendantes de l'environnement local, qui améliorent la précision des modèles d'apprentissage automatique en permettant de prédire avec succès la séparation LO-TO, les constantes diélectriques et les spectres phononiques pour des systèmes organiques et cristallins, y compris le NaCl et le PbTiO3_3.

Dmitry Korogod, Alexander V. Shapeev, Ivan S. NovikovMon, 09 Ma🔬 physics

Exotic Pressure-Driven Band Gap Widening in Carbon Chain-Filled KFI Zeolite and Its Pathway to High-Pressure Semiconducting Electronics and High-Temperature Superconductivity

Cette étude révèle que le remplissage de la zéolite KFI par des chaînes de carbone permet non seulement de créer des chaînes cumuléniques ultra-longues conduisant à une supraconductivité à haute température (~62 K), mais aussi de provoquer un élargissement inattendu de la bande interdite sous haute pression, défiant les prédictions théoriques classiques.

C. T. Wat, K. C. Lam, W. Y. Chan, C. P. Chau, S. P. Ng, W. K. Loh, L. Y. F. Lam, X. Hu, C. H. WongMon, 09 Ma🔬 physics

An Overview of Relativistic Particle Pushers and their Extension to Arbitrary Order Accuracy

Cet article présente une comparaison complète des méthodes d'intégration explicites pour les trajectoires de particules relativistes dans les simulations PIC, en démontrant qu'une classe importante de ces schémas peut être généralisée à un ordre d'exactitude arbitraire et en évaluant les variantes d'ordre quatre par rapport à leurs équivalents d'ordre deux.

Holger SchmitzMon, 09 Ma🔬 physics