El Agente Cuantico: Automating quantum simulations

Il paper introduce "El Agente Cuantico", un sistema di intelligenza artificiale multi-agente che automatizza i flussi di lavoro delle simulazioni quantistiche traducendo le intenzioni scientifiche in linguaggio naturale in calcoli eseguiti e validati attraverso diversi framework software, superando così le barriere tecniche e computazionali.

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

Il paper dimostra come la complessità computazionale classica del problema 3-SAT si manifesti come una barriera di entanglement che limita l'efficacia dell'approccio di propagazione nel tempo immaginario basato su stati prodotto di matrice, rivelando anche requisiti di risorse superlineari per l'implementazione su computer quantistici.

Tim Pokart, Frank Pollmann, Jan Carl BudichMon, 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

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

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

Il paper presenta JAWS, una strategia di regolarizzazione probabilistica che modula dinamicamente il vincolo di stabilità in base alla complessità fisica locale, permettendo ai modelli di operatori neurali di mantenere la stabilità a lungo termine e la fedeltà delle caratteristiche singolari (come gli shock) senza compromettere le regioni lisce, superando così i limiti delle tecniche di regolarizzazione globale.

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

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

Il documento presenta il Continuous-Time Koopman Autoencoder (CT-KAE) come un modello surrogato leggero e stabile per le previsioni oceaniche a lungo termine, che supera le limitazioni di instabilità e deriva energetica dei modelli basati su Transformer garantendo un'evoluzione temporale strutturata e un'inferenza estremamente rapida.

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

Questo studio presenta la prima applicazione dello spectral nudging in un sistema di previsione probabilistico ibrido, che combina il modello fisico IFS-ENS con l'ensemble di apprendimento automatico AIFS-ENS, ottenendo significativi miglioramenti nella previsione su larga scala e nella traiettoria dei cicloni tropicali senza degradare l'intensità delle tempeste.

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

Lo studio dimostra che il preaddestramento del tokenizzatore su un sistema fisico specifico migliora significativamente l'efficienza e l'accuratezza dei modelli fondazione per la fisica, riducendo l'errore di 64% rispetto all'addestramento da zero e introducendo nuove operazioni di compressione spaziotemporale adattabili.

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

Questo articolo presenta μ\muTRec, un framework basato sulla tomografia a scattering di muoni e informato dalla fisica, che permette di rilevare con elevata sensibilità la mancanza di combustibile nei microreattori sigillati ricostruendo le traiettorie curve dei muoni e mappando la densità di scattering, superando significativamente le prestazioni dei metodi tradizionali come PoCA.

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

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

Questo studio dimostra che la trasformazione delle Hamiltoniane rovibroniche nella rappresentazione adiabatica Ω\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

Frustrated supermolecules: the high-pressure phases of crystalline methane

Lo studio dimostra che le complesse fasi ad alta pressione del metano cristallino possono essere comprese come un impaccamento di cluster supermolecolari quasi sferici, dove la rottura della simmetria cubica e la lenta riorganizzazione strutturale derivano dalla natura non sferica delle molecole e dal compromesso tra impaccamento efficiente ed entropia.

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

Questo studio presenta nuovi potenziali di apprendimento automatico a lungo raggio con cariche dipendenti dall'ambiente che, combinati con i Moment Tensor Potential, migliorano l'accuratezza nei sistemi organici e cristallini, permettendo per la prima volta di prevedere con successo la separazione LO-TO, la costante dielettrica e gli spettri fononici in materiali isotropi e uniasiali.

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

Lo studio rivela che l'incapsulamento di catene di carbonio all'interno della zeolite KFI non solo inverte la consueta riduzione del band gap sotto pressione, permettendo un allargamento inaspettato, ma facilita anche la sintesi di lunghe catene cumulene che raggiungono una temperatura di transizione superconduttiva di circa 62 K, superando i record dei superconduttori a base di ferro.

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