physics.chem-ph articoli

Spectral/Spatial Tensor Atomic Cluster Expansion with Universal Embeddings in Cartesian Space

Il paper introduce il Tensor Atomic Cluster Expansion (TACE), un modello di apprendimento automatico equivariante che unifica la modellazione scalare e tensoriale nello spazio cartesiano mediante tensori cartesiani irriducibili, offrendo un'alternativa efficiente e priva di accoppiamenti di Clebsch-Gordan che garantisce accuratezza, stabilità ed efficienza su una vasta gamma di sistemi, dalle molecole finite ai materiali estesi, inclusi dati reattivi e multi-fiducia.

Zemin Xu, Wenbo Xie, P. HuMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Towards Quantum Advantage in Chemistry

Questo studio dimostra che l'algoritmo iQCC, simulato su larga scala, supera i metodi classici nel calcolo degli stati eccitati di complessi organometallici, definendo la soglia di circa 200 qubit logici necessaria per realizzare il vantaggio quantistico nella chimica computazionale.

Scott N. Genin, Ohyun Kwon, Seyyed Mehdi Hosseini Jenab, Seon-Jeong Lim, Taehyung Kim, Tae-Gon Kim, Rami Gherib, Angela F. Harper, Ilya G. Ryabinkin, Michael G. HelanderMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

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

Il documento presenta un approccio di apprendimento automatico basato su programmazione semidefinita che approssima il bordo convesso delle matrici di densità ridotta a due elettroni (2-RDM) tramite dati molecolari, consentendo calcoli variazionali diretti con accuratezza superiore e costi computazionali paragonabili ai metodi tradizionali a due positività.

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

Molecular Representations for AI in Chemistry and Materials Science: An NLP Perspective

Questo articolo offre una guida alle rappresentazioni digitali delle molecole ispirate all'elaborazione del linguaggio naturale (NLP) e alle relative applicazioni basate sull'intelligenza artificiale, fungendo da risorsa fondamentale per i ricercatori che operano all'intersezione tra chimica, scienza dei materiali e informatica.

Sanjanasri JP, Pratiti Bhadra, N. Sukumar, Soman KPMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Chemical Reaction Engineering and Catalysis: AI/ML Workflows and Self-Driving Laboratories

Questo articolo sostiene l'adozione di flussi di lavoro di intelligenza artificiale e laboratori autonomi per ottimizzare la progettazione di catalizzatori e l'ingegneria delle reazioni chimiche, creando un ciclo virtuoso di scoperta guidata dai dati che accelera lo sviluppo sostenibile nell'industria chimica.

Rigoberto Advincula, Jihua ChenMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

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

Il paper introduce i "Drifting Models" applicati per la prima volta alla generazione di conformazioni molecolari, sfruttando un'identità teorica che integra le forze fisiche per ottenere un campionamento di Boltzmann in un singolo passo con un'accelerazione di un milione di volte rispetto alle dinamiche molecolari tradizionali, mantenendo al contempo una validità strutturale e un'accuratezza distribuzionale superiori.

Pipi HuMon, 09 Ma🔬 physics

On the Reliability of AI Methods in Drug Discovery: Evaluation of Boltz-2 for Structure and Binding Affinity Prediction

Lo studio valuta Boltz-2, un modello di fondazione biomolecolare, su due grandi dataset e conclude che, sebbene offra velocità per lo screening iniziale, manca della risoluzione energetica necessaria per l'identificazione di candidati farmacologici, rendendo indispensabili i metodi basati sulla fisica per garantire affidabilità e raffinamento.

Shunzhou Wan, Xibei Zhang, Xiao Xue, Peter V. CoveneyMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Ramsey correlation spectroscopy with phase cycling using a single quantum sensor

Il paper introduce RESOLUTE, un protocollo di spettroscopia di correlazione Ramsey con ciclaggio di fase che supera i limiti di coerenza dei sensori quantistici estendendo il tempo di coerenza effettivo e permettendo la rilevazione di segnali a bassa frequenza, come la precessione di spin nucleari $^{13}$ C, inaccessibili alle tecniche tradizionali.

Inbar Zohar, Santiago Oviedo-Casado, Andrej Denisenko, Rainer Stöhr, Amit FinklerMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Latent space design of interatomic potentials

Ispirandosi ai metodi autoencoder, questo lavoro propone un approccio costruttivo per la progettazione di potenziali interatomici che utilizza metodi basati sui principi primi e vincoli analitici della teoria del funzionale densità per generare rappresentazioni fisiche compatte nello spazio latente, colmando così il divario tra i modelli di apprendimento automatico e l'interpretabilità fisica fondamentale.

Susan R. AtlasMon, 09 Ma🔬 physics

Partial Information Decomposition of Electronic Observables Along a Reaction Coordinate

Questo studio sviluppa un'analisi dell'evoluzione della reattività chimica lungo una coordinata di reazione, applicando la decomposizione parziale dell'informazione (PID) per quantificare come i contributi ridondanti, unici e sinergici delle cariche atomiche elettroniche descrivano la formazione e la rottura dei legami in reazioni S $_\mathrm{N}$ 2 prototipiche.

Kyunghoon Han, Miguel GallegosMon, 09 Ma🔬 physics

SAFT-P: A plaquette level perturbation for self-assembly in patchy colloids

Il documento presenta SAFT-P, un'estensione della teoria dei fluidi associativi statistici a livello di placchetta che, trattando i cluster locali come superparticelle, permette di modellare con precisione l'autoassemblaggio di colloidi patchy preservando le informazioni sulla topologia dei patch e migliorando la previsione dei punti critici e delle curve di coesistenza.

Hamza Coban, Alfredo Alexander-KatzMon, 09 Ma🔬 physics

Real-Time Electron-Electron Scattering Dynamics in Plasmonic Nanostructures

Questo studio presenta un nuovo approccio computazionale che combina la dinamica temporale reale della DFTB con l'equazione di Boltzmann quantistica di Lindblad per analizzare in modo autoconsistente la diffusione elettrone-elettrone e la decoerenza in nanocluster plasmonici, rivelando come le dimensioni del sistema e le transizioni interbanda influenzino i tempi di rilassamento e la dinamica di popolazione.

Yanze Wu, George C. SchatzMon, 09 Ma🔬 physics

Lost in Translation: Simulation-Informed Bayesian Inference Improves Understanding of Molecular Motion From Neutron Scattering

Integrando simulazioni di dinamica molecolare, modelli di scattering fisicamente derivati e l'inferenza bayesiana, questo studio risolve con successo il moto rotazionale anisotropo nel benzene liquido, superando i limiti dei metodi di fitting convenzionali e stabilendo un nuovo paradigma per l'analisi della dinamica molecolare tramite scattering di neutroni.

Harry Richardson, Kit McColl, Gøran Nilsen, Jeff Armstrong, Andrew R. McCluskeyMon, 09 Ma🔬 physics

Quantum chemistry based on classical mechanics inspired by simulated bifurcation

Il paper introduce l'algoritmo SBCI (Simulated Bifurcation-based CI), un metodo classico ispirato alla meccanica quantistica che riduce i costi computazionali delle calcoli di chimica quantistica ad alta precisione mantenendo un'accuratezza paragonabile ai metodi standard.

Fumihiko Aiga, Hayato GotoMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Latent Diffusion-Based 3D Molecular Recovery from Vibrational Spectra

Il paper presenta IR-GeoDiff, un modello di diffusione latente che recupera le geometrie molecolari tridimensionali dagli spettri infrarossi integrando le informazioni spettrali nelle rappresentazioni strutturali, superando così i limiti degli approcci basati su stringhe SMILES o grafi 2D.

Wenjin Wu, Aleš Leonardis, Linjiang Chen, Jianbo JiaoMon, 09 Ma🤖 cs.LG

Global Abiotic Sulfur Cycling on Earth-like Terrestrial Planets

Il paper presenta un modello a scatole dinamico open-source che simula il ciclo abiotico dello zolfo sulla Terra e su pianeti simili, rivelando che in assenza di vita il contenuto di solfati nei sedimenti marini sarebbe due ordini di grandezza superiore e quello di solfuri quattro ordini inferiore rispetto all'attuale, a causa della mancanza del metabolismo microbico.

Rafael Rianço-Silva, Javed Akhter Mondal, Matthew A. Pasek, Henry Jurney, Marcos Jusino-Maldonado, Henderson James CleavesMon, 09 Ma🔭 astro-ph

On the interpretation of molecular photoexcitation with long and ultrashort laser pulses

Questo studio esamina come diverse lunghezze d'impulso laser (da lunghi a ultracorti) modellino gli stati elettronici eccitati delle molecole, utilizzando le rappresentazioni di Born-Huang e della fattorizzazione esatta per mettere in discussione i concetti tradizionali di eccitazione verticale e trasferimento di popolazione.

Jiří Janoš, Federica Agostini, Petr Slavíček, Basile F. E. CurchodMon, 09 Ma🔬 physics

Quantum-corrected NMR crystallography at scale

Il paper introduce un approccio QNC-NMR che, combinando un potenziale interatomico basato su machine learning (PET-MOLS) per generare ensemble quantistici a basso costo con un modello di spostamento chimico, migliora significativamente la precisione nella determinazione strutturale tramite cristallografia NMR, in particolare per i protoni legati da idrogeno e per i materiali amorfi.

Matthias Kellner, Ruben Rodriguez-Madrid, Jacob B. Holmes, Victor Paul Principe, Lyndon Emsley, Michele CeriottiMon, 09 Ma🔬 physics

Parity violation effects in helical osmocene: theoretical analysis and experimental prospects

Questo studio teorico analizza gli effetti di violazione della parità nell'osmocene elicoidale, identificando transizioni vibrazionali promettenti per la sua futura sintesi e per la rilevazione sperimentale della violazione della parità in una molecola chirale mediante spettroscopia infrarossa di precisione estrema.

Eduardus, Agathe Bonifacio, Mathieu Manceau, Naoya Kuroda, Masato Senami, Juan J. Aucar, I. Agustín Aucar, Marit R. Fiechter, Trond Saue, Jeanne Crassous, Benoît Darquié, Shirin Faraji, Lukáš F. Pašteka, Anastasia BorschevskyMon, 09 Ma🔬 physics

Spin-Orbit Induced Non-Adiabatic Dynamics: An Exact $\Omega$ -Representation

Questo studio dimostra che la trasformazione delle Hamiltoniane rovibroniche nella rappresentazione adiabatica $\Omega$ per eliminare l'accoppiamento spin-orbita genera in realtà accoppiamenti non adiabatici significativi che, se trascurati, portano a errori gravi nelle previsioni spettrali e dinamiche, rendendo necessarie correzioni esplicite quando gli stati interagenti sono vicini.

Ryan P. Brady, Sergei N. YurchenkoMon, 09 Ma🔬 physics

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