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

Il paper presenta un quadro matematico dettagliato per descrivere gli ensemble statistici di sistemi ibridi classico-quantistici, dimostrando come il principio di massima entropia permetta di definire un ensemble microcanonico valido per un continuum di energie e di derivarne la connessione con l'ensemble canonico.

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

Ultraslow optical centrifuge with arbitrarily low rotational acceleration

Il documento presenta la progettazione e la caratterizzazione di un centrifugatore ottico ultraslow, un campo polarizzato linearmente con accelerazione angolare arbitrariamente bassa, che permette di controllare la rotazione molecolare in mezzi viscosi con accelerazioni tre ordini di grandezza inferiori rispetto ai centrifugatori convenzionali.

Kevin Wang, Ian MacPhail-Bartley, Cameron E. Peters, Valery MilnerThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Efficient Application of Tensor Network Operators to Tensor Network States

Il paper introduce un nuovo algoritmo basato sulla decomposizione di Cholesky (CBC) per l'applicazione efficiente di operatori a rete tensoriale su stati a rete tensoriale, che nei test di benchmark e nelle simulazioni di circuiti dimostra prestazioni superiori o equivalenti ai metodi attuali con tempi di esecuzione ridotti di almeno un ordine di grandezza.

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

Questo lavoro estende l'analisi semiclassica del potenziale a doppia buca a un sistema quartico con quattro minimi degeneri, identificando diverse configurazioni di istantoni e derivando le loro oscillazioni di Rabi e le divisioni energetiche, che mostrano un eccellente accordo con i risultati numerici e rivelano una transizione di "fusione" della simmetria discreta D4D_4 verso una simmetria rotazionale continua O(2)O(2) in un regime critico di accoppiamento.

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

Localized intrinsic bond orbitals decode correlated charge migration dynamics

Questo studio utilizza orbitali di legame intrinseci localizzati (IBO) estesi, applicati a simulazioni TDDMRG su larga scala, per decodificare la dinamica di migrazione di carica correlata in molecole, mappando fenomeni elettronici complessi su concetti chimici intuitivi e identificando i meccanismi chiave per progettare molecole con elevata efficienza di migrazione di carica.

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

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

Il lavoro presenta un quadro teorico generale basato sull'Hamiltoniana Power-Zienau-Woolley e sulle funzioni di Wannier localizzate che permette di simulare efficientemente le interazioni luce-materia oltre l'approssimazione di dipolo in sistemi estesi senza ricorrere a espansioni multipolari, superando i limiti computazionali dei metodi tradizionali.

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

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

Questo articolo deriva espressioni quantistiche per gli spettri dei coefficienti di Einstein nell'approssimazione del dipolo elettrico all'interno di mezzi dispersivi, stabilendo nuove relazioni di Einstein generalizzate che collegano gli spettri di intensità di dipolo alle probabilità di transizione condizionale e definiscono lo spostamento di Stokes all'equilibrio.

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

Towards Quantitative Reaction Dynamics of O3

Lo studio caratterizza la dinamica di reazione per la formazione dell'ozono su una superficie di energia potenziale di alto livello, rivelando che, sebbene i calcoli riproducano correttamente la dipendenza dalla temperatura e gli effetti isotopici, le velocità assolute sono sottostimate a causa della mancata inclusione degli effetti quantistici, in particolare dell'energia di punto zero.

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

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

Gli autori riportano la prima osservazione e manipolazione coerente di transizioni vibrazionali rotazionali proibite in singoli ioni di azoto molecolare (N2+N_2^+) tramite spettroscopia a logica quantistica, aprendo nuove prospettive per orologi molecolari, qubit ad alta fedeltà e la ricerca di nuova fisica.

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

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

Questo studio dimostra che le simulazioni di dinamica molecolare con integrali di percorso (PIMD) rivelano un'accelerazione della decomposizione termica del cristallo TATB e una riduzione dell'energia di attivazione rispetto ai metodi classici, mentre il bagno termico quantistico (QTB) sovrastima significativamente questi effetti quantistici.

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

Bayesian Optimization with Gaussian Processes to Accelerate Stationary Point Searches

Questo articolo presenta un quadro unificato di ottimizzazione bayesiana basato su processi gaussiani che, attraverso un ciclo di surrogate a sei passaggi e tecniche avanzate come l'ottimizzazione del trasporto e le caratteristiche di Fourier casuali, accelera l'identificazione di punti stazionari su superfici di energia potenziale riducendo drasticamente il numero di valutazioni necessarie.

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

FragFM: Hierarchical Framework for Efficient Molecule Generation via Fragment-Level Discrete Flow Matching

Il paper introduce FragFM, un nuovo framework gerarchico basato sul flow matching discreto a livello di frammenti che, grazie a un autoencoder da grossolano a fine e a una strategia stocastica, genera molecole in modo efficiente e scalabile con un migliore controllo delle proprietà, validato anche su un nuovo benchmark per prodotti naturali chiamato NPGen.

Joongwon Lee, Seonghwan Kim, Seokhyun Moon, Hyunwoo Kim, Woo Youn KimMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Learning Long-Range Representations with Equivariant Messages

Il paper presenta LOREM, un'architettura di rete neurale che utilizza messaggi a lungo raggio equivarianti basati su cariche vettoriali per superare i limiti delle attuali potenziali interatomici nell'acquisire effetti fisici non locali come l'elettricità e la delocalizzazione elettronica, garantendo prestazioni eccellenti e coerenti senza necessità di ottimizzazioni specifiche per dataset.

Egor Rumiantsev, Marcel F. Langer, Tulga-Erdene Sodjargal, Michele Ceriotti, Philip LocheMon, 09 Ma🔬 physics