A recipe for scalable attention-based MLIPs: unlocking long-range accuracy with all-to-all node attention
本論文は、長距離相互作用をデータ駆動型の全ノード間アテンション機構で捉えることで、大規模データセットでの学習を可能にし、分子・材料・触媒システムにおいて最先端の精度と安定した長時間分子動力学シミュレーションを実現する新しい機械学習間ポテンシャル「AllScAIP」を提案しています。
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155 件の論文
Approximate normalizations for approximate density functionals
この論文は、電子数への正規化という自明な原則を意図的に破ることで近似密度汎関数の精度が向上することを示し、1 次元での厳密な導出から任意の空洞における Weyl 漸近式による一般化、および原子の交換エネルギーなどの具体例を通じて、現実的な計算におけるその有効性を論じています。
Reducing the Cost of Energy Differences in Variational Monte Carlo with Spotlight Sampling
この論文は、局所的な化学変化に伴うエネルギー差の予測において、スポットライトサンプリングと呼ばれる近似サンプリング手法を採用することで、変分モンテカルロ法の計算コストをシステムサイズに対して実質的に線形（あるいはそれ以下）に削減できることを示しています。
A reduced-cost third-order algebraic diagrammatic construction based on state-specific frozen natural orbitals: Application to the electron-attachment problem
本研究では、状態特異的凍結自然軌道と密度近似法を組み合わせることで計算コストを大幅に削減し、1300 以上の基底関数を含む大系でも高精度な電子親和力計算を可能にする、電子付加問題向けの新規な低コスト第三世代代数図式構成理論を開発した。
The Spin-MInt Algorithm: an Accurate and Symplectic Propagator for the Spin-Mapping Representation of Nonadiabatic Dynamics
本論文は、非断熱ダイナミクスのスピンマッピング表現に対して、初めて厳密にシンプレクティック性を証明し、従来の手法よりも高速かつ高精度な「Spin-MInt 法」という新しい時間発展アルゴリズムを提案したものである。
Casimir effect with dielectric matter in salted water and implications at the cell scale
この論文は、塩水におけるキャシミア相互作用に普遍的な電磁気的揺らぎの寄与が含まれており、これが細胞内のアクチン繊維などの生体物質において従来の予測よりも長距離に及ぶことを示し、細胞スケールでの重要な意味合いを論じています。
Rapid Dissipative Ground State Preparation at Chemical Transition States
この論文は、化学反応経路を計算プリミティブとして活用し、プロクラステス整合軌道回転と人工散逸冷却を組み合わせた新しい散逸基底状態準備プロトコルを提案し、強相関領域における化学反応の遷移状態を効率的にシミュレーションする手法を提示しています。
Hybrid Quantum-Classical Encoding for Accurate Residue-Level pKa Prediction
この論文は、ガウスカーネルに基づく量子インスパイアードな特徴マッピングと古典的な構造記述子を統合したハイブリッド量子古典フレームワークを開発し、アミノ酸残基の pKa 値予測において従来の古典モデルを超える汎用性と精度を達成したことを報告しています。
Matlantis-PFP v8: Universal Machine Learning Interatomic Potential with Better Experimental Agreements via r2SCAN Functional
Matlantis-PFP v8 は、PBE 汎関数に依存する既存の汎用機械学習間ポテンシャルの限界を克服し、r2SCAN 汎関数で訓練されたことで実験値との一致を大幅に向上させ、融点予測などの長期的分子動力学シミュレーションにおいても PBE 訓練モデルの誤差を半減させる画期的な成果を報告しています。
Micropatterning photopolymerizable hydrogels for diffusion studies using pillar arrays or photomasks
この論文は、柱アレイを用いたマイクロ流体チャネル設計と、PMMA 基板のマイクロミリングおよび白金コーティングによるフォトマスク作成という 2 つのプラットフォームを開発し、PEGDA-PEG 系光重合性ハイドロゲルのオンチップ内場重合と微細パターン化を実現することで、分子拡散の追跡や制御を可能にする手法を提案しています。
Pattern stability in reaction-diffusion systems depends on path entropy
この論文は、非平衡反応拡散系におけるメタ安定な空間パターンの安定性が、熱力学的要因ではなく、有限粒子数における経路エントロピーによって決定されることを、新しい非平衡インスタントン枠組みを用いて示したものである。
Why ice is so slippery
この論文は、ナノスケールのシミュレーションだけでは氷の摩擦係数を過大評価してしまうことを示し、摩擦熱による接触面の温度上昇が融点に近づくことで実験データと一致する滑りやすさを説明できることを明らかにし、1939 年のボウデンとヒューズの摩擦熱説を融解を伴わない形で支持する結果を得た。
ChemFit: A concurrent framework for model parametrization
本論文は、計算化学や物理学における高コストなシミュレーションに基づく目的関数の最適化を、非勾配法やブラックボックス最適化アルゴリズムと連携させて効率的かつ大規模に実行可能にする柔軟な Python フレームワーク「ChemFit」を提案し、液体アルゴンの Lennard-Jones パラメータ決定や氷クラスターに対する分極性力場のパラメータ化などの事例を通じてその汎用性を示すものである。
Accurate prediction of inverted singlet-triplet excited states using self-consistent spin-opposite perturbation theory
本論文は、OLED 技術への応用が期待される反転一重項 - 三重項ギャップを持つ分子に対して、ADC(3) や EOM-CCSD と同等の精度を の計算コストで実現するスピン対称性スケーリング版の OBMP2 法（O2BMP2）の有効性を示し、次世代材料のハイスループットスクリーニングへの適用可能性を明らかにしたものである。
Accurate prediction of K-edge excitation energies using state-specific self-consistent perturbation theory
本論文は、相関効果下で分子軌道と軌道エネルギーを最適化できる状態特異的自己無撞着摂動理論（OBMP2）を K 殻励起状態の予測に応用し、ベンチマークテストにおいてDFT や EOM-CCSD などの既存手法を上回る高精度を実現したことを報告しています。
Thermodynamic Descriptors from Molecular Dynamics as Machine Learning Features for Extrapolable Property Prediction
分子動力学シミュレーションから得られる熱力学的記述子を機械学習の特性として用いることで、従来の構造ベースのモデルでは予測が困難だった無機化合物や塩など、訓練データに存在しない化学種に対しても外挿可能な沸点予測を実現する新しいフレームワークを提案しています。
Compactifying the Electronic Wavefunction II: Quantum Estimators for Spin-Coupled Generalized Valence Bond Wavefunctions
本論文は、非直交な価結合波動関数の行列要素評価を、補助量子ビットや制御操作を必要としない浅い量子回路による局所パウルイ測定へと変換する測定駆動型の量子フレームワークを提案し、H4 分子のシミュレーションを通じてその有効性と化学的整合性を示したものである。
Note on a rigorous derivation of self-consistent double-hybrid functional theory via generalized Kohn-Sham theory and cumulant approximation
この論文は、従来のダブルハイブリッド密度汎関数理論が抱える非自己無撞着な摂動論的相関の扱いという根本的な欠陥を解消するため、一般化されたハートリー・フォック形式と一粒子モーラー・プレセット第二摂動論を統合し、最適化有効ポテンシャルを必要とせずに完全な自己無撞着計算を可能にする「一粒子ダブルハイブリッド密度汎関数（OBDHF）理論」の厳密な導出を提示するものである。
Raman relaxation in Yb(III) molecular qubits: non-trivial correlations between spin-phonon coupling and molecular structure
Yb(III) 分子量子ビットにおけるスピン - 格子緩和を支配するラマン過程を第一原理計算で解明し、スピン - 格子結合と分子構造の関係が単純な磁気構造相関では説明できない非自明な性質を持つことを示し、将来の化学設計には予測的な第一原理フレームワークの必要性を提唱しています。
Permutation invariant multi-scale full quantum neural network wavefunction
この論文は、ボーン・オッペンハイマー近似を超えて電子・原子核・ミューオンの全量子効果を記述し、粒子の置換不変性を厳密に扱うことで、相互作用する多体系の完全な量子波動関数を効率的にモデル化する新しいニューラルネットワーク枠組みを提案しています。