Optimal parallelisation strategies for flat histogram Monte Carlo sampling
本論文は、フラットヒストグラムモンテカルロ法における並列化戦略をベンチマークし、特に非一様なエネルギー領域への分解が最も高い性能向上をもたらすことを実証し、シミュレーション加速のための最適な実践指針を提示しています。
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133 件の論文
Efficient Monte-Carlo sampling of metastable systems using non-local collective variable updates
この論文は、非線形な集団変数とアンダームドランジュン力学を用いた非局所更新アルゴリズムを一般化し、その可逆性を証明するとともに、生成機械学習に基づく提案サンプラーと組み合わせることで、従来法に比べて大幅な性能向上を実現するメタステーブル系の効率的なモンテカルロサンプリング手法を提案しています。
Computing Nonequilibrium Transport from Short-Time Transients: From Lorentz Gas to Heat Conduction in One Dimensional Chains
この論文は、定常状態の長時間軌道の平均に代わり、外部擾乱後の短時間過渡現象を利用する「過渡時間相関関数（TTCF）法」を理論的に再検討し、ローレンツガスや非調和振動子鎖などの事例を通じて、その計算コストの低さ、高精度、非エルゴード系への適用可能性を実証的に検証したものである。
Tensor-network methodology for super-moiré excitons beyond one billion sites
本論文は、従来の手法では扱えない超巨大な励起子系（10 億サイト以上）のスペクトルを、テンソルネットワーク法とチェビシェフアルゴリズムを組み合わせることで、ハミルトニアンの明示的な格納なしに直接計算可能にする新たな手法を提案し、超モアレや準結晶における原子レベルからメソスコピックレベルまでの励起子物理の解明を実現したものである。
unxt: A Python package for unit-aware computing with JAX
この論文は、JAX の高性能な数値計算に物理単位をシームレスに統合し、科学計算の能力を大幅に向上させる Python パッケージ「unxt」を紹介しています。
Aliasing and phase shifting in pseudo-spectral simulations of the incompressible Navier-Stokes equations
この論文は、乱流の擬スペクトル法シミュレーションにおいて、従来の 2/3 法に比べて最大 3 倍の高速化を実現する位相シフト法（パターソン・オーサガ法やロガロ法など）の理論的解析と Fluidsim におけるオープンソース実装、およびその精度と効率性を検証したものである。
When velocity autocorrelations mirror force autocorrelations: Exact noise-cancellation in interacting Brownian systems
この論文は、熱平衡状態における相互作用するブラウン系において、速度自己相関関数と力自己相関関数の厳密な比例関係によりノイズ相殺アルゴリズムが理論的に正当化されることを示し、非平衡状態ではこの相関が有限となることを発見することで、同アルゴリズムの適用範囲を拡張した。
A Stable, High-Order Time-Stepping Scheme for the Drift-Diffusion Model in Modern Solar Cell Simulation
本論文は、構造保存有限体積法と高次 L-安定陰的 Runge-Kutta 法を組み合わせた新しい数値解法を提案し、有機太陽電池やペロブスカイト太陽電池における電荷・励起子・イオンの輸送を高精度かつ安定にシミュレーションする枠組みを提供するものである。
A multi-phase-field model for fiber-reinforced composite laminates based on puck failure theory
本論文は、Puck 破壊理論に基づき、2 つの独立した位相場変数とメッシュ重ね合わせ法を用いて、繊維強化複合材料積層板の繊維および繊維間破壊を個別かつ相互に関連付けて予測する新しい多相場モデルを提案し、引張・圧縮荷重や開孔試験など複数のベンチマーク例を通じて実験結果との定量的・定性的な一致を実証したものである。
Ab initio simulation of the first-order proton-ordering transition in water ice
本研究は、機械学習ポテンシャルと氷則を保存するループ更新法を組み合わせることで、水氷の第一秩序プロトン秩序転移を第一原理精度でシミュレーションし、実験値に近い転移温度（約 72 K）を核量子効果の補正とともに見事に再現した。
Modelling wetting-bouncing transitions of droplet impact on random rough surfaces
本論文は、体積流体法を用いた数値シミュレーションにより、ランダムな粗さを持つ疎水性表面への液滴衝突時の濡れ・跳ね返り遷移を解明し、最大広がり係数が粗さに比例して減少すること、接触時間が Weber 数および粗さに依存せず一定であること、そして粗さが跳ね返り遷移を遅延させることを明らかにしたものである。
Infrared spectroscopy of protonated water clusters via the quantum thermal bath method and highly accurate machine-learned potentials
本論文は、高精度の機械学習ポテンシャルと量子熱浴法を組み合わせることで、従来の手法に比べて計算コストが低くかつ精度の高い方法で、プロトン化水クラスターの赤外分光スペクトルを効率的にシミュレーションできることを示しています。
Modeling resonance characteristics of the Chang'e-7 lander modulated by solar panel rotation under lunar south-pole thermal environment
この論文は、2026 年の月南極着陸を目指す嫦娥 7 号の着陸機が、極端な温度変化と太陽電池パドルの回転によって生じる共振周波数の変動（約 0.64〜0.87 Hz）を高精度有限要素モデルで解明し、これが月震観測帯と重なるため、ノイズ除去と月内部構造の高精度探査に不可欠な理論的基盤を提供したことを報告しています。
Impact of magnetic fields on polaron dynamics in low-dimensional systems
本論文は、連続近似を用いずに離散非線形方程式を数値的に解くことで、外部磁場が電子 - 格子相互作用を考慮した準 1 次元材料における大ポラロンの動的挙動に及ぼす影響が、磁場強度だけでなくソリトンの特性を決定するパラメータ値にも依存することを示し、ドナー複合体によって生成されたポラロンの磁場影響も検討したものである。
DFT calculations of magnetocrystalline anisotropy energy with fixed spin moment
本論文は、異なる交換相関ポテンシャルを用いた場合の磁気結晶異方性エネルギー（MAE）の計算結果の矛盾を、固定スピンモーメント法（FR-FSM）を用いることで統合し、永久磁石の設計や合金添加の最適化に有用な枠組みを提示しています。
A GEMM-based direct solver for finite-difference Poisson problems in non-uniform grids
本論文は、非一様格子における有限差分ポアソン方程式を解くための直接ソルバーを提案し、2 方向の固有値分解を GEMM（一般行列積）として効率的に評価することで、現代の CPU や GPU ハードウェア上で幾何学的多重グリッド法や FFT 対角化法よりも優れた時間解決性能と並列効率を実現することを示しています。
Physics-informed neural operator for predictive parametric phase-field modelling
この論文は、物理的制約を損失関数に組み込むことで、従来の Fourier 神経作用素よりも精度、汎化能力、長期安定性が向上した新しい「PF-PINO」と呼ばれる物理情報神経作用素を開発し、相場モデルの高速な予測を実現したことを報告しています。
First Estimation of Model Parameters for Neutrino-Induced Nucleon Knockout Using Simulation-Based Inference
本論文は、シミュレーションベース推論（SBI）を用いてニュートリノ事象生成器 GENIE のモデルパラメータを推定する手法を検証し、MicroBooNE 実験データに基づく従来手法と比較してわずかに異なるパラメータ値を導き出し、異なるシミュレーションコード（NuWro）の近似も可能であることを示した。
Efficient method for calculation of low-temperature phase boundaries
本論文は、クラウジウス・クラペイロンの式と準調和近似を組み合わせることで、内部自由度や量子・低次非調和効果を効率的に考慮しつつ、二酸化ケイ素の低温相境界を高精度で計算する一般的な枠組みを提案し、第一原理計算と機械学習ポテンシャルを用いてその有効性を検証したものである。
Differentiable Microscopy Designs an All Optical Phase Retrieval Microscope
この論文は、データ駆動型の「微分可能な顕微鏡（）」というトップダウン設計アプローチを提案し、全光学的位相復元顕微鏡の設計において既存手法を上回る性能を達成するとともに、実験的にその有効性を実証したことを報告しています。