Metabolic quantum limit to the information capacity of magnetoencephalography
この論文は、脳の代謝エネルギーと量子限界を組み合わせることで、非侵襲的な脳磁図（MEG）の情報が得られる最大レートが約 2.2 メガビット/秒に制限され、空間分解能と時間分解能の間に根本的なトレードオフが存在することを示しています。
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133 件の論文
Gradient-based optimization of exact stochastic kinetic models
この論文は、離散的な反応事象による非微分可能性を克服するため、順方向では厳密な確率シミュレーションを維持しつつ逆方向では連続緩和を用いた勾配推定を行う手法を提案し、遺伝子発現のパラメータ推定や非平衡熱力学における逆設計など、連続時間マルコフ過程に支配される多様な分野での効率的な最適化を実現することを示しています。
Supervised Metric Regularization Through Alternating Optimization for Multi-Regime Physics-Informed Neural Networks
本論文は、分岐などの急激なレジーム遷移を伴うパラメータ化された力学系において、標準的な PINN が直面するスペクトルバイアスやモード崩壊を解決するため、教師付きメトリック正則化と交互最適化を用いて潜在空間を構造化する「トポロジー感知型 PINN（TAPINN）」を提案し、物理残差の大幅な低減と安定した収束を実現したことを示しています。
Empirical Stability Analysis of Kolmogorov-Arnold Networks in Hard-Constrained Recurrent Physics-Informed Discovery
本論文は、硬制約再帰的物理情報ニューラルネットワークへのコルモゴロフ・アルノルドネットワーク（KAN）の統合を調査し、Duffing 系など単項式残差では MLP と競合するものの、Van der Pol 系のような乗法項や深層構成においてはハイパーパラメータの不安定性と状態結合における加法性帰納バイアスの限界により MLP に劣ることを実証的に示している。
A Comparative Study of the Streaming Instability: Unstratified Models with Marginally Coupled Grains
本論文は、7 つの異なる数値コードを用いたストリーミング不安定性の体系的な比較を通じて、定性的な挙動は一致するものの中程度の解像度ではダストモデル（粒子法と流体法）の違いが定量的な結果に主要な影響を与え、高解像度や GPU 計算によりその差異が縮小し、エネルギー効率も向上することを明らかにしたものである。
Tree codes and sort-and-sweep algorithms for neighborhood computation: A cache-conscious comparison
この論文は、回転ドラム内の多角形粒子を用いた離散要素法シミュレーションにおいて、キャッシュ効率や並列化の観点からソート・アンド・スウィープ法とツリーコード法を比較し、ツリーコード法がわずかに高性能である一方、制御フローの複雑さが大幅に増加することを明らかにしている。
Inverse-design of two-dimensional magnonic crystals via topology optimization with frequency-domain micromagnetics
本研究は、周波数領域のマイクロマグニティクスシミュレーションと遺伝的アルゴリズムを組み合わせた逆設計フレームワークを確立し、従来の格子構造を超えた大規模なマグノンバンドギャップを持つ二次元マグニクス結晶の設計を成功させました。
Escaping the Hydrolysis Trap: An Agentic Workflow for Inverse Design of Durable Photocatalytic Covalent Organic Frameworks
本研究では、LLM エージェント「Ara」を用いて、光触媒共有結合性有機骨格（COF）の電子特性と耐加水分解性を同時に満たす候補を効率的に探索し、従来のランダム探索やベイズ最適化を大幅に上回る成功率で耐久性のある材料設計を実現したことを報告しています。
Extending spin-lattice relaxation theory to three-phonon processes
本研究は第一原理計算によりスピン格子緩和理論を三 phonon プロセスまで拡張し、特定のスピン 1/2 分子において三 phonon 過程の実験的観測温度域での寄与は無視できるほど小さいことを示すことで弱結合近似の妥当性を裏付けると同時に、結合定数のわずかな増加で室温における三 phonon 過程の重要性が高まる可能性を明らかにした。
A Space-Time Galerkin Boundary Element Method for Aeroacoustic Scattering
本論文は、複雑な航空音源の散乱や遮蔽を効率的かつ安定的に予測するための新しい時空間ガラーキン境界要素法（TDBEM）を提案し、解析解による検証および実機実験との比較を通じてその有効性を示したものである。
Scalable physics-informed deep generative model for solving forward and inverse stochastic differential equations
本研究は、高次元の確率空間および空間空間を有する確率微分方程式の順問題および逆問題を効率的に解くために、基底関数と係数を学習する物理情報ベースのネットワークと、その係数の分布を学習する物理情報深層生成モデルを組み合わせた拡張可能な物理情報深層生成モデル（sPI-GeM）を提案し、その精度と拡張性を数値実験で実証したものである。
Sum-of-Gaussians tensor neural networks for high-dimensional Schrödinger equation
本論文は、高次元シュレーディンガー方程式の求解における次元の呪いを克服し、クーロン相互作用の特異性を効率的に処理するために、低ランクテンソル積表現と Sum-of-Gaussians 分解を組み合わせ、範囲分割スキームを採用した新しい「SOG-TNN」アルゴリズムを提案し、その高い精度と効率性を数値実験で実証したものである。
A HHO formulation for variable density incompressible flows where the density is purely advected
本論文では、体積保存を厳密に満たすことで密度の純粋な移流を実現し、圧力ロバスト性や高次精度時間積分など多様な利点を備えた、変密度非圧縮性流れに対するハイブリッド高次（HHO）法を提案し、その数値的検証とレイリー・テイラー不安定性への適用を通じてその有効性を示しています。
Cluster percolation in the three-dimensional random-bond Ising model
並列テンパリングモンテカルロシミュレーションを用いた研究により、3 次元ランダム結合イジングモデルにおいて、純粋な強磁性体ではクラスターパーコレーション点と熱力学的秩序転移点が一致するが、乱れが導入された強磁性体およびスピンガラス相では、秩序転移点より高温で等密度の 2 つのクラスターが現れる二次的なパーコレーション転移が生じ、その転移点で 2 つのクラスターの密度が分岐することで熱力学的転移が特徴づけられることが示された。
Effect of Misfit and Threading Dislocations on Surface Energies of PbTe-PbSe Interfaces
本論文は、原子論的およびマルチスケールシミュレーションを用いて PbTe-PbSe 界面のミスマッチ転位とスレッド転位が界面エネルギーに与える影響を定量化し、転位構造の違いによって界面エネルギーが最大約 50% まで低下することを明らかにしました。
The Open Polymers 2026 (OPoly26) Dataset and Evaluations
本論文は、従来のデータセットに含まれていなかった高分子の特性予測を可能にするため、657 万を超える DFT 計算データを含む大規模な「Open Polymers 2026（OPoly26）」データセットを構築・公開し、機械学習モデルの性能向上と汎用原子モデルの発展に貢献したことを報告しています。
Overcoming the Combinatorial Bottleneck in Symmetry-Driven Crystal Structure Prediction
この論文は、既存のデータベースに依存せず化学的意味を大規模言語モデルで符号化し、効率的なヒューリスティック探索によって対称性を厳密に保証する生成フレームワークを提案することで、結晶構造予測における組み合わせ爆発の問題を解決し、未知の新材料の発見を可能にする新たなパラダイムを確立したことを示しています。
peapods: A Rust-Accelerated Monte Carlo Package for Ising Spin Systems
本論文は、Rust 製の高性能コアを PyO3 を通じて Python へ露出させ、任意の結合定数を持つ周期的ブラベー格子におけるイジングスピン系のモンテカルロシミュレーション（メトロポリス法、ギブス法、クラスター更新法、並行テンパリング、スピンガラス用複製移動など）を可能にするオープンソースパッケージ「peapods」を発表し、二次元イジングモデルの有限サイズスケーリングによる厳密な臨界温度との比較で実装を検証したものである。
Characterization of Phase Transitions in a Lipkin-Meshkov-Glick Quantum Brain Model
本論文は、リッキン・メシュコフ・グリック枠組みに基づく量子脳モデルにおいて、生物学的に動機付けられたシナプスフィードバックが相転移の位相構造を再編成し、特に縦磁場下で臨界境界をシフトさせることを、ハシミ分布やウェルエントロピーを用いた基底状態の解析および平均場方程式に基づく動的解析を通じて明らかにしたものである。
Prediction of Extreme Events in Multiscale Simulations of Geophysical Turbulence using Reinforcement Learning
この論文は、高忠実度シミュレーションのエンストロピースペクトルを報酬として用いる強化学習手法「SMARL」を開発し、大気・海洋乱流の極端現象を捉えつつ、従来のモデルに比べて自由度を最大 5 桁削減した安定した閉鎖モデルを実現したことを報告しています。