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O campo da Matemática Física explora as estruturas matemáticas que sustentam as leis fundamentais do nosso universo, servindo como a ponte essencial entre a teoria abstrata e a realidade observável. Aqui, pesquisadores utilizam ferramentas rigorosas para modelar desde o comportamento das partículas subatômicas até a dinâmica complexa dos buracos negros, traduzindo conceitos físicos profundos em equações precisas e elegantes.
No Gist.Science, processamos sistematicamente cada novo pré-publicação nesta área enviada ao arXiv, garantindo que o conhecimento mais recente se torne acessível a todos. Oferecemos para cada artigo tanto uma explicação em linguagem simples, ideal para quem busca compreender a essência das descobertas, quanto um resumo técnico detalhado para especialistas. Abaixo, você encontrará as últimas contribuições em Matemática Física que acabaram de chegar ao nosso banco de dados.
O artigo propõe uma extensão da entropia dinâmica ALF para sistemas quânticos abertos como uma medida do fluxo reverso de informação do ambiente, derivando uma expressão exata para um qubit acoplado a uma cadeia de spins clássicos que demonstra como esse fluxo pode levar à produção de entropia nula em sistemas reversíveis.
Este artigo estende a abordagem de foliação para campos eletromagnéticos nulos e livres de força, provando um teorema geral de existência que estabelece a relação entre a ausência de cisalhamento em congruências de geodésicas nulas e a possibilidade de gerar soluções exatas, ilustradas em geometrias como Schwarzschild, Kerr, espaço-tempo plano e a métrica C.
Este artigo estabelece uma teoria de primeira princípios de funções de Wannier no vácuo que unifica descrições de ligação forte e de elétrons quase livres em interfaces sólido-vácuo, permitindo cálculos preditivos de fotoemissão sem potenciais de vácuo semieempíricos e revelando correções além da aproximação de Born de primeira ordem em materiais como grafeno e h-BN.
O artigo demonstra que a implementação fisicamente consistente de restrições não-holonômicas em temperatura finita, que inclui forças estocásticas decorrentes das relações de flutuação-dissipação, é essencial para evitar violações da segunda lei da termodinâmica e estabelecer limites à realizabilidade física dessas restrições ideais.
Este artigo investiga a densidade do tempo de primeiro retorno em cinética fracionária, demonstrando que, para distribuições de salto simétricas, essa densidade é independente do tamanho do salto e determinada exclusivamente pela distribuição dos tempos de espera que incorpora a memória do processo, analisando tanto cenários markovianos quanto não markovianos e as diferenças entre as sequências "pular primeiro, esperar depois" e "esperar primeiro, pular depois".
Este artigo apresenta uma formulação rigorosa e computacionalmente viável de Teoria do Funcional da Densidade (DFT++) para quasicristais, demonstrando que interações físicas locais podem ser descritas com precisão através do método de corte-e-projeção a partir de um espaço de dimensão superior, permitindo o cálculo direto de estados quânticos ab initio sem depender de aproximações cristalinas.
Este artigo fornece caracterizações exatas e otimizadas para a informação mútua quântica condicional e outras entropias, transformando suas definições em somas convergentes de termos explicitamente construídos que demonstram propriedades como positividade e convexidade, superando as limitações das desigualdades tradicionais.
Este artigo introduz uma abordagem do tipo Gagliardo para espaços de Sobolev fracionários em escalas de tempo arbitrárias, estabelecendo suas propriedades de Banach, reflexividade e Hilbert, provando uma desigualdade do tipo Poincaré e unificando os contextos contínuo, discreto e híbrido sob uma única estrutura teórica.
Este trabalho investiga o conteúdo topológico da fase de Zak em cadeias de isolantes topológicos unidimensionais, demonstrando como a construção de bases de Bloch simétricas permite definir invariantes para todas as classes de simetria de Altland-Zirnbauer-Cartan e revelando que a presença de estruturas quaternionicas força o desaparecimento desses invariantes, com aplicações em cadeias de Kitaev generalizadas.
O artigo demonstra que o funcional de energia de Csanyi e Arias, aplicado à matriz de densidade reduzida de uma partícula, é limitado inferiormente pelo funcional de Müller e superiormente pelo funcional de Hartree-Fock, permitindo a derivação de uma expansão assintótica da energia do estado fundamental que coincide com a energia quântica até a terceira ordem.