917 papers
Computational physics brengt wiskundige modellen en krachtige computersamen om de natuur te doorgronden, van de dans van subatomaire deeltjes tot de evolutie van het heelal. Op Gist.Science maken we deze complexe inzichten toegankelijk voor iedereen die nieuwsgierig is naar hoe onze wereld werkt, zonder dat je een doctoraat nodig hebt om de essentie te snappen.
Elke nieuwe preprint in dit domein op arXiv wordt door ons zorgvuldig verwerkt. Wij bieden niet alleen een heldere, alledaagse samenvatting van de kernboodschap, maar ook een gedetailleerde technische uitleg voor diegenen die dieper willen graven. Zo sluiten we de kloof tussen geavanceerd onderzoek en breed publiek.
Hieronder vind je de meest recente publicaties uit de wereld van computationele fysica, direct uit de bron van arXiv, geordend en geanalyseerd voor jouw gemak.
Dit artikel presenteert een topologie-optimatiebenadering voor het invers ontwerpen van structurele geometrieën van type-II supergeleiders met supergeleider-dielektrische/vacuüm interfaces, waarbij het magnetische gedrag wordt gemodelleerd aan de hand van de tijdsafhankelijke Ginzburg-Landau-vergelijkingen onder de Weyl-gauge.
Dit artikel presenteert een open-source implementatie en reproduceerbare benchmarks die de nauwkeurigheid en rekenefficiëntie van verschillende hyper-reductiemethoden voor niet-lineaire eindige-elementensimulaties evalueren, waarbij wordt geconcludeerd dat de optimale methodeselectie afhangt van het specifieke probleem en de gebruikte tijdsintegratie.
Dit artikel presenteert een robuust machine learning-kader dat, gecombineerd met een cosinustransformatie, gebruikmaakt van tijdsdomeinmetingen om spectrale dichtheidsfuncties in open kwantumsystemen nauwkeurig te reconstrueren, zelfs onder aanwezigheid van ruis.
Dit verslag van de workshop in Aken (2025) schetst een integraal actieplan voor de duurzame en ethische toekomst van ErUM-Data-onderzoek, waarbij technische maatregelen voor CO₂-reductie en FAIR-data worden gecombineerd met ethische richtlijnen voor AI, onderwijsinitiatieven en beleidsinstrumenten om duurzaamheid en verantwoordelijkheid in de dagelijkse wetenschappelijke praktijk te verankeren.
In deze studie wordt een nieuwe moleculaire-dynamica-code gepresenteerd die de Fast Multipole Method gebruikt om de dynamica en laserkoeling van driedimensionale ionkristallen in een Penning-val met duizenden ionen efficiënt te simuleren, waarbij wordt aangetoond dat deze kristallen binnen enkele milliseconden tot ultrakoele temperaturen kunnen worden afgekoeld en dus geschikt zijn als platform voor toekomstige kwantumwetenschappelijke experimenten.
In dit artikel wordt een nieuwe methode voor het definiëren van metastabiele toestanden voorgesteld die gebaseerd is op vormoptimalisatie van een tijdschaal-metrica, waarbij analytische uitdrukkingen voor Dirichlet-eigenwaarden worden gebruikt om de efficiëntie van versnelde moleculaire dynamica-algoritmes te maximaliseren, zelfs in complexe biomoleculaire systemen.
Deze paper introduceert een nieuw raamwerk dat flow matching en deterministische ODE-integratie combineert om fysisch consistente probabilistische voorspellingen van dynamische systemen te genereren met een hogere snelheid en nauwkeurigheid dan bestaande diffusiemodellen.
Dit paper presenteert twee expliciete, convergente meshloze methoden voor computationele elektromagnetica op basis van radiale basisfuncties die, door het vergroten van het stencil en het toevoegen van hyperviscositeit, een vermindering van numerieke dispersie en dispersie-anisotropie bereiken ten opzichte van de traditionele FDTD-methode.
Deze paper introduceert een datagedreven verlaagde orde-model dat de redundantie in de elektronische structuur benut om Kohn-Sham DFT-berekeningen te versnellen door iteratieve golfvector-optimalisatie te omzeilen, wat resulteert in nauwkeurige en efficiënte Born-Oppenheimer-moleculaire dynamica-simulaties, zoals aangetoond voor een watermolecuul.
Dit onderzoek toont aan dat monochromatische straling de thermoelektrische prestaties van zigzag monolaag WSe-nanobanden aanzienlijk verbetert, waardoor een thermoelektrische figuur van merite $ZT$ van meer dan één wordt bereikt door lichtgeïnduceerde bandherstructurering en verminderde roosterwarmtegeleiding.