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Beam-Plasma Collective Oscillations in Intense Charged-Particle Beams: Dielectric Response Theory, Langmuir Wave Dispersion, and Unsupervised Detection via Prometheus

Este artigo desenvolve uma estrutura teórica e computacional para oscilações coletivas em feixes de partículas carregadas intensas, derivando relações de dispersão de ondas de Langmuir via teoria de resposta dielétrica e validando-as com o modelo de aprendizado não supervisionado Prometheus, demonstrando a existência de modos não amortecidos acima de uma densidade crítica e a universalidade de Ising da transição feixe-plasma.

Brandon Yee, Wilson Collins, Michael Iofin, Jiayi FuThu, 12 Ma🔬 physics

Topological heavy-tailed networks

Este artigo apresenta uma nova abordagem que une física topológica e ciência de redes ao implementar redes pesadas topológicas na rede Apolônio, caracterizando o "borboleta Apolônio" e estabelecendo um paradigma de controle de ondas topológicas baseado na conectividade da rede.

Sunkyu Yu, Xianji Piao, Namkyoo ParkThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Directional information transfer between interacting Brownian particles

Este estudo teórico demonstra que, em um sistema de duas partículas brownianas interagentes, a assimetria de massa quebra a simetria do fluxo de informação, gerando uma transferência causal líquida da partícula mais pesada para a mais leve devido à maior capacidade de armazenamento de memória e inércia da primeira.

Tenta TaniThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Experimental simulation of non-equilibrium quantum piston on a programmable photonic quantum computer

Os pesquisadores simularam experimentalmente as dinâmicas de um pistão quântico de dois bósons em um computador quântico fotônico programável, demonstrando como a interferência quântica e a indistinguibilidade influenciam a estatística de trabalho, a dissipação e a irreversibilidade em processos termodinâmicos fora do equilíbrio.

Govind Krishna, Rohan Yadgirkar, Balakrishnan Krishnakumar, Andrea Cataldo, Ze-Sheng Xu, Johannes W. N. Los, Val Zwiller, Jun Gao, Ali W. ElshaariThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Magnetohydrodynamics in turbulent dynamo regime: the stability problem

Este artigo demonstra que, na ausência de um termo de curl na equação de indução estocástica, a estabilização do dínamo turbulento helical via quebra espontânea de simetria rotacional leva apenas a soluções singulares, indicando que a inclusão consistente de um termo de curl (oriundo de uma violação de paridade na lei de Ohm) é essencial para descrever a geração de campos magnéticos de grande escala.

Michal Hnatič, Tomáš Lučivjanský, Lukáš Mižišin, Yurii Molotkov nd Andrei OvsiannikovThu, 12 Ma🔬 physics

Probing the ergodicity breaking transition via violations of random matrix theoretic predictions for local observables

Este artigo demonstra que a violação de previsões da teoria de matrizes aleatórias para observáveis locais, especificamente através da evolução da informação quântica de Fisher e de uma relação de flutuação-dissipação, serve como um indicador eficaz para detectar a transição de regimes ergódicos para não ergódicos em sistemas quânticos de muitos corpos.

Venelin P. Pavlov, Peter A. Ivanov, Diego Porras, Charlie NationThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Universal purification dynamics in real non-unitary quantum processes

Este artigo investiga a dinâmica universal de purificação em processos quânticos não unitários monitorados, utilizando modelos de matrizes aleatórias e movimento browniano de Dyson para caracterizar o decaimento universal das entropias de Rényi e identificar classes distintas de universalidade em sistemas híbridos quânticos.

Federico Gerbino, Donghoon Kim, Guido Giachetti, Andrea De Luca, Xhek TurkeshiThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Dissipation- versus Chaos-Induced Relaxation in Non-Markovian Quantum Many-Body Systems

Este estudo utiliza o modelo SYK aberto acoplado a um banho fermiônico pseudogap para demonstrar que a dissipação não-Markoviana pode qualitativamente remodelar os mecanismos de relaxação em sistemas quânticos de muitos corpos, revelando um diagrama de fases dinâmico que inclui regimes de decaimento algébrico, exponencial e uma fase intermediária de pré-relaxação.

Gabriel Almeida, Pedro Ribeiro, Masudul Haque, Lucas SáThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Open quantum systems beyond equilibrium: Lindblad equation and path integral molecular dynamics

Este trabalho estabelece uma ligação formal entre a equação de Lindblad e a dinâmica molecular de integrais de caminho (PIMD), demonstrando como a PIMD pode ser utilizada para calcular a evolução temporal de observáveis físicos em sistemas quânticos abertos fora do equilíbrio e sua convergência para um estado estacionário, sem a necessidade de resolver explicitamente a equação de Lindblad.

Benedikt M. Reible, Somayeh Ahmadkhani, Luigi Delle SiteThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Star Topology Optimizes the Charging Power of Quantum Batteries

O artigo demonstra que a topologia em estrela maximiza a potência de carregamento inicial de baterias quânticas de férmions, estabelecendo essa arquitetura como uma estratégia fundamental para o carregamento rápido em plataformas escaláveis.

Matthieu Sarkis, Oskar A. Prosniak, Samuel Nigro, Alexandre TkatchenkoThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Generalized Reduced-Density-Matrix Quantum Monte Carlo Gives Access to More

Este artigo introduz uma mudança de paradigma no Método de Monte Carlo Quântico ao substituir a função de partição por uma matriz de densidade reduzida generalizada, permitindo a medição eficiente de observáveis fora da diagonal e espectros dinâmicos que anteriormente eram inacessíveis.

Zhiyan Wang, Zhe Wang, Bin-Bin Mao, Zheng YanThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Violating the All-or-Nothing Picture of Local Charges in Non-Hermitian Bosonic Chains

Este artigo refuta a expectativa empírica de que cargas locais comutam exibindo um comportamento "tudo ou nada" ao apresentar contraexemplos explícitos em cadeias bosônicas não hermitianas que possuem cargas k-locais para alguns valores de k mas não para outros, estabelecendo assim condições necessárias e suficientes para sua existência e revelando novos modelos integráveis.

Mizuki Yamaguchi, Naoto ShiraishiThu, 12 Ma🌀 nlin

Uncovering statistical structure in large-scale neural activity with Restricted Boltzmann Machines

Este artigo demonstra que Restricted Boltzmann Machines (RBMs) podem modelar com precisão a atividade de milhares de neurônios simultaneamente registrados no cérebro de camundongos, capturando dependências de alta ordem e revelando padrões de interação funcional estruturados anatomicamente que reproduzem tanto as estatísticas quanto a dinâmica de relaxamento da atividade neural.

Nicolas Béreux, Giovanni Catania, Aurélien Decelle, Francesca Mignacco, Alfonso de Jesús Navas Gómez, Beatriz SeoaneThu, 12 Ma🧬 q-bio

Integrability of Goldilocks quantum cellular automata

O artigo demonstra que uma subclasse de autômatos celulares quânticos "Goldilocks", incluindo aqueles implementados experimentalmente, é integrável e mapeável para férmions livres, permitindo sua simulação clássica e fornecendo um circuito quântico paramétrico com propriedades de integrabilidade ajustáveis para testar hardware quântico.

Logan E. Hillberry, Lorenzo Piroli, Eric Vernier, Nicole Yunger Halpern, Tomaž Prosen, Lincoln D. CarrMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Quantum geometry from the Moyal product: quantum kinetic equation and non-linear response

Este artigo deriva sistematicamente uma equação cinética quântica sem dissipação para sistemas fermiônicos de múltiplas bandas utilizando o produto de Moyal, permitindo uma análise completa das propriedades termodinâmicas e de transporte de segunda ordem, incluindo correções do tensor geométrico quântico e respostas não lineares.

Takamori Park, Xiaoyang Huang, Lucile Savary, Leon BalentsMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Machine-learning-derived protocols for information-based work extraction from active particles

Este artigo propõe e analisa um protocolo baseado em aprendizado de máquina que extrai trabalho útil de uma partícula ativa em um potencial harmônico ao ajustar sua rigidez com base na medição da auto-propulsão, alcançando rendimentos superiores aos limites da segunda lei convencional devido à natureza fora do equilíbrio do sistema.

Grzegorz SzamelMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Accelerating two-dimensional tensor network optimization by preconditioning

Este artigo apresenta um pré-condicionador eficiente derivado do tensor métrico para acelerar a otimização baseada em gradiente de estados emparelhados entrelaçados projetados infinitos (iPEPS), superando desafios de custo computacional e paisagens de otimização mal condicionadas em sistemas quânticos de muitos corpos.

Xing-Yu Zhang, Qi Yang, Philippe Corboz, Jutho Haegeman, Wei TangMon, 09 Ma🔬 physics

Density of reflection resonances in one-dimensional disordered Schrödinger operators

O artigo desenvolve uma abordagem analítica para calcular a densidade de ressonâncias de reflexão em amostras desordenadas unidimensionais, estabelecendo uma ligação com o coeficiente de reflexão em energias complexas e fornecendo fórmulas explícitas para os limites de amostras semi-infinitas e curtas, cujas previsões são validadas numericamente no modelo de Anderson.

Yan V. Fyodorov, Jan MeibohmMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Comparison of some geometric frameworks for dissipative evolution in multiscale non-equilibrium thermodynamics

Este artigo revisa e compara diversos quadros geométricos para a evolução dissipativa na termodinâmica de não equilíbrio, abordando desde a termodinâmica clássica e dinâmica de gradientes até potenciais de dissipação de Rayleigh, o quadro de d'Alembert dissipativo e estruturas geradas por parênteses de Poisson.

Miroslav Grmela, Michal PavelkaMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Tethering effects on first-passage variables of lattice random walks in linear and quadratic focal point potentials

Este artigo investiga a dinâmica de passeios aleatórios em rede sob potenciais focais lineares e quadráticos, preenchendo uma lacuna na literatura ao analisar a ocupação de sítios, as estatísticas de primeira passagem e o impacto de processos de reinicialização, revelando comportamentos distintos como crescimento logarítmico e regimes limitados pelo movimento.

Debraj Das, Luca GiuggioliMon, 09 Ma🔬 cond-mat

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