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La fisica computazionale unisce la potenza dei calcoli moderni alla teoria fisica per esplorare fenomeni complessi che i laboratori tradizionali faticano a replicare. In questa sezione, scoprirete come i ricercatori utilizzano simulazioni avanzate per modellare tutto, dalle stelle morenti ai materiali quantistici, trasformando equazioni astratte in scenari visibili e comprensibili.

Su Gist.Science, selezioniamo e analizziamo sistematicamente ogni nuovo preprint in questa categoria proveniente da arXiv. Il nostro obiettivo è rendere queste ricerche accessibili a tutti: offriamo sia un riassunto in linguaggio semplice per i curiosi, sia una versione tecnica dettagliata per gli esperti, garantendo che la conoscenza scientifica viaggia velocemente e chiaramente.

Di seguito trovate le ultime pubblicazioni in fisica computazionale, aggiornate regolarmente con le nostre sintesi esclusive.

Competing adsorption of H and CO on Pd-alloy surfaces: Mechanistic insight into the mitigating effect of Cu on CO poisoning

Lo studio combina potenziali interatomici basati sull'apprendimento automatico e diagrammi di fase superficiali per rivelare che, sebbene l'arricchimento di Pd in condizioni ricche di idrogeno migliori la resistenza all'avvelenamento da CO, il ruolo specifico del rame nel mitigare tale avvelenamento risiede nella sua capacità di fornire percorsi cinetici favorevoli per l'assorbimento dell'idrogeno quando i siti di Pd sono bloccati.

Pernilla Ekborg-Tanner, Paul Erhart2026-03-03🔬 cond-mat.mes-hall

Stress-driven dynamic evolution of core-shell structured cavities with H and He in BCC-Fe under fusion conditions

Questo studio combina analisi termodinamica e simulazioni di dinamica molecolare per rivelare come gli atomi di idrogeno ed elio, all'interno di cavità a struttura nucleo-guscio nel ferro BCC, guidino la risposta agli stress e l'evoluzione della deformazione elastoplastica in condizioni di fusione.

Jin Wang, Fengping Luo, Yiheng Chen, Denghuang Chen, Bowen Zhang, Yuxin Liu, Guangyu Wang, Yunbiao Zhao, Sheng Mao, Mohan Chen, Hong-Bo Zhou, Jianming Xue, Yugang Wang, Chenxu Wang2026-03-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Multi-channel phase space with Feynman-diagram-gauge amplitudes

Questo articolo presenta un metodo per la generazione di eventi di fisica delle alte energie basato su un'analisi dello spazio delle fasi a più canali con ampiezze in gauge di diagramma di Feynman, che risolve le singolarità di massa del leptone in processi complessi al collisore di leptoni tramite una nuova parametrizzazione dello spazio delle fasi e modifiche alla libreria HELAS per calcoli precisi ad alte energie.

Kaoru Hagiwara, Junichi Kanzaki, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari, Ya-Juan Zheng2026-03-03⚛️ hep-ph

NEP-CG and NEP-AACG: Efficient coarse-grained and multiscale all-atom-coarse-grained neuroevolution potentials

Gli autori propongono i potenziali neuroevolutivi NEP-CG e NEP-AACG, che generano dati di addestramento a basso rumore per modelli a grana grossa, ottenendo un'accuratezza e una trasferibilità paragonabili ai modelli atomistici con costi computazionali estremamente ridotti su diverse scale.

Zheyong Fan, Wenjun Zhang, Zhenhao Zhang, Ke Xu, Xuecheng Shao, Haikuan Dong2026-03-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Update of PHYSBO: Improving Usability and Portability of Bayesian Optimization for Physics and Materials Research

Questo articolo presenta gli aggiornamenti delle versioni 2 e 3 di PHYSBO, una libreria per l'ottimizzazione bayesiana nel campo della fisica e della scienza dei materiali, focalizzandosi su miglioramenti di usabilità, portabilità e compatibilità con ecosistemi software moderni piuttosto che su nuovi algoritmi di ottimizzazione.

Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Tatsumi Aoyama, Kei Terayama, Koji Tsuda, Ryo Tamura2026-03-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Learning-Performance Evaluation of a Physical Reservoir Based on a Vortex Spin-Torque Oscillator with a Modified Free Layer

Questo studio valuta numericamente le prestazioni di apprendimento di un oscillatore a torque di spin con vortice modificato (m-VSTO) per il reservoir computing fisico, dimostrando che l'ingegnerizzazione del paesaggio potenziale e delle condizioni di guida permette di ottenere una capacità di elaborazione delle informazioni raddoppiata con un consumo energetico ridotto a un quarto, operando in un regime stabile con transienti lunghi piuttosto che al limite del caos.

Kota Horizumi, Takahiro Chiba, Takashi Komine2026-03-03🔬 physics.app-ph

Topological Diagnosis of Optical Composites via Inversion of Nonlinear Dielectric Mixing Rules

Il documento presenta un nuovo quadro di ricostruzione inversa che, integrando la teoria della diffusione e modelli di oscillatore di Lorentz, determina con precisione la permittività complessa e la microstruttura topologica di compositi ottici eterogenei a partire da un singolo spettro di estinzione infrarossa, superando i limiti dei metodi lineari convenzionali.

Proity Nayeeb Akbar2026-03-03🔬 physics.app-ph

On the Intrinsic Link between Gradient Strengthening and Passivation Onset in Single Crystal Plasticity

Questo studio sviluppa un modello di plasticità cristallina a gradiente che, attraverso simulazioni numeriche, dimostra come le leggi costitutive in grado di riprodurre l'irrigidimento dimensionale all'inizio del flusso plastico generino simultaneamente una risposta meccanica quasi elastica in presenza di vincoli di passivazione, stabilendo così un legame fondamentale tra l'irrigidimento indotto dal gradiente e l'elevazione della risposta meccanica guidata dai confini.

Habib Pouriayevali2026-03-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Towards an understanding of magnesium in a biological environment: A density functional theory study

Questo studio basato sulla teoria del funzionale densità analizza le interazioni tra la superficie di magnesio, il suo strato di idrossido e alcuni amminoacidi per comprendere il comportamento dei materiali biodegradabili in ambienti biologici, rivelando che l'adsorbimento di idrossido è debole e che pochi strati sono sufficienti per favorire la formazione di una struttura massiva rispetto all'adesione alla superficie.

Miranda Naurin, Sally Aldhaim, Moltas Elliver, Ludwig Hagby, J. Didrik Nilsson, Elsebeth Schröder2026-03-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Numerical method for strongly variable-density flows at low Mach number: flame-sheet regularisation and a mass-flux immersed boundary method

Questo lavoro presenta un metodo numerico basato su un approccio a frazione di passo temporale e su una regolarizzazione della fiamma, esteso con una tecnica di frontiera immersa per il flusso di massa, per simulare in modo robusto flussi a basso numero di Mach con forti gradienti di densità tipici dei sistemi di combustione.

Matheus P. Severino, Fernando F. Fachini, Elmer M. Gennaro, Daniel Rodríguez, Leandro F. Souza2026-03-03🔬 physics