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Hybrid quantum-classical systems: statistics, entropy, microcanonical ensemble and its connection to the canonical ensemble

O artigo apresenta um quadro matemático detalhado para descrever ensembles estatísticos de sistemas híbridos clássico-quânticos, demonstrando como o princípio de máxima entropia define o ensemble microcanônico para esses sistemas, estabelecendo sua conexão com o ensemble canônico e mostrando que, ao contrário do caso puramente quântico, esses ensembles são bem definidos para um contínuo de valores de energia.

J. L. Alonso, C. Bouthelier-Madre, A. Castro, J. Clemente-Gallardo, J. A. Jover-GaltierThu, 12 Ma🔬 cond-mat

NMIRacle: Multi-modal Generative Molecular Elucidation from IR and NMR Spectra

O artigo apresenta o NMIRacle, um novo framework generativo de duas etapas que combina representações de fragmentos moleculares com codificadores espectrais para realizar a elucidação precisa de estruturas moleculares diretamente a partir de espectros de IR e RMN, superando os métodos existentes em precisão e robustez.

Federico Ottomano, Yingzhen Li, Alex M. GanoseThu, 12 Ma🔬 physics

Ultraslow optical centrifuge with arbitrarily low rotational acceleration

Os autores apresentam o projeto e a caracterização de um centrifugador óptico ultraslow, capaz de gerar um campo de polarização com aceleração angular arbitrariamente baixa e três ordens de magnitude inferior às técnicas convencionais, demonstrando sua eficácia ao girar moléculas de CS₂ em um jato molecular.

Kevin Wang, Ian MacPhail-Bartley, Cameron E. Peters, Valery MilnerThu, 12 Ma🔬 physics.optics

Efficient Application of Tensor Network Operators to Tensor Network States

Este artigo apresenta um novo algoritmo baseado em decomposição de Cholesky para aplicar operadores de redes de tensores em árvores a estados de redes de tensores, demonstrando desempenho superior em tempo de execução em comparação com métodos existentes e validando sua eficácia na simulação de circuitos quânticos com estruturas de árvore complexas.

Richard M. Milbradt, Shuo Sun, Christian B. Mendl, Johnnie Gray, Garnet K. -L. ChanThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Potential Energy Curves of Hydrogenic Halides HX(F,Cl,Br) and i-DMFT Method

O artigo demonstra que os cálculos *ab initio* realizados pelo método i-DMFT para os hidretos halogenados HX (F, Cl, Br) são imprecisos na região de equilíbrio, não reproduzindo a aproximação de Born-Oppenheimer, e falham qualitativamente na região de Van der Waals, contradizendo a expansão multipolar.

H Olivares Pilon, A V TurbinerThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Instantons In A Symmetric Quartic Potential: Multi-Flavor Instanton Species and $D_4$ Symmetry Melting

Este artigo estende a análise semi-clássica de potenciais de poço duplo para um sistema quartico com quatro mínimos degenerados, identificando múltiplos tipos de instantons, derivando as divisões de energia dos estados fundamentais e revelando uma transição de "fusão" da simetria discreta $D_4$ para uma simetria rotacional contínua $O(2)$ em um regime crítico de acoplamento.

Pervez Hoodbhoy, M. Haashir Ismail, M. MufassirThu, 12 Ma🌀 nlin

Localized intrinsic bond orbitals decode correlated charge migration dynamics

Este trabalho utiliza uma extensão dos orbitais de ligação intrínsecos localizados (IBOs) acoplada ao grupo de renormalização da matriz de densidade dependente do tempo (TDDMRG) para decodificar a migração de carga correlacionada em moléculas, mapeando dinâmicas eletrônicas complexas para conceitos químicos intuitivos e identificando mecanismos-chave para o controle e otimização desse processo.

Imam S. Wahyutama, Madhumita Rano, Henrik R. LarssonThu, 12 Ma🔬 physics

Light-Matter Interactions Beyond the Dipole Approximation in Extended Systems Without Multipole Expansion

Os autores apresentam um novo quadro teórico baseado no Hamiltoniano PZW e em funções de Wannier maximamente localizadas que permite simular com eficiência e precisão as interações luz-matéria além da aproximação de dipolo em sistemas estendidos sob campos estruturados, superando as limitações e os custos computacionais das correções multipolares tradicionais.

Rishabh Dora, Roman Korol, Vishal Tiwari, Rahul Chourasiya, Ignacio FrancoThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Geo-ADAPT-VQE: Quantum Information Metric-Aware Circuit Optimization for Quantum Chemistry

O artigo apresenta o Geo-ADAPT-VQE, um algoritmo adaptativo para o Variational Quantum Eigensolver que utiliza a regra do gradiente natural para selecionar operadores com base na métrica de informação quântica, resultando em uma convergência mais rápida e estável, menor suscetibilidade a mínimos locais e ansatzes significativamente mais curtos em comparação com métodos existentes.

Mohammad Aamir Sohail, Toshiaki Koike-AkinoThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

A mapping-based projection of detailed kinetics uncertainty onto reduced manifolds

Este artigo apresenta um framework de duas etapas que mapeia a incerteza dos parâmetros de cinética química detalhada para modelos reduzidos, permitindo uma quantificação eficiente e espacialmente resolvida da incerteza em simulações de escoamentos reativos complexos.

Vansh Sharma, Shuzhi Zhang, Rahul Jain, Venkat RamanThu, 12 Ma🔬 physics

Generalized Einstein Relations between Absorption and Emission Spectra in the Electric-Dipole Approximation

Este artigo estabelece relações de Einstein generalizadas entre espectros de absorção e emissão em meios dispersivos, derivando expressões quânticas rigorosas para espectros de força de dipolo que conectam probabilidades de transição, deslocamento de Stokes e parâmetros eletrodinâmicos sem depender da derivada do índice de refração.

Jisu Ryu, David M. JonasThu, 12 Ma🔬 physics

First-Principles Electronegativity Scale from the Atomic Mean Inner Potential

Este trabalho apresenta uma nova escala de eletronegatividade universal e preditiva, fundamentada no potencial interno médio atômico (AMIP), que supera os métodos empíricos ao fornecer um descritor físico direto para racionalizar ligações químicas, reatividade e propriedades de materiais com alta precisão.

Jin-Cheng ZhengThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Towards Quantitative Reaction Dynamics of O3

Este estudo caracteriza a dinâmica de reação do ozônio em uma superfície de energia potencial de alta precisão, revelando que, embora as taxas absolutas subestimem os dados experimentais devido à negligência de efeitos quânticos como a energia de ponto zero, a dependência da temperatura e a razão isotópica são reproduzidas com sucesso, representando uma melhoria significativa em relação a simulações anteriores.

Raidel Martin-Barrios, Abhirami Vijayakumar, Jingchun Wang, Markus MeuwlyThu, 12 Ma🔬 physics

Quantum-logic spectroscopy of forbidden vibrational transitions in single nitrogen molecular ions

Os autores relatam a busca, observação e manipulação coerente de transições vibracionais-rotacionais proibidas em um único íon de nitrogênio molecular ( $N_2^+$ ) utilizando espectroscopia de lógica quântica, abrindo novas perspectivas para relógios moleculares de precisão, qubits de alta fidelidade e pesquisas de nova física.

Aleksandr Shlykov, Meissa L. Diouf, Richard Karl, Mikolaj Roguski, Umesh C. Joshi, Stefan WillitschThu, 12 Ma🔬 physics.atom-ph

Variational Adaptive Gaussian Decomposition: Scalable Quadrature-Free Time-Sliced Thawed Gaussian Dynamics

O artigo apresenta a Decomposição Gaussiana Variacional Adaptativa (VAGD), uma abordagem quadratura-livre baseada em redes neurais que otimiza a decomposição de funções de onda em pacotes gaussianos para permitir uma dinâmica quântica semiclássica escalável e sistematicamente convergente para a mecânica quântica completa.

Rahul Sharma, Amartya BoseThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Nuclear Quantum Effects in Multi-Step Condensed Matter Chemistry: A Path Integral Molecular Dynamics Study of Thermal Decomposition

Este estudo compara simulações de dinâmica molecular clássica, banho térmico quântico (QTB) e dinâmica molecular de integral de caminho (PIMD) para a decomposição térmica do TATB, revelando que os efeitos quânticos nucleares aceleram a decomposição e reduzem a energia de ativação em cerca de 8%, enquanto o método QTB superestima significativamente esses efeitos em comparação com o PIMD.

Jalen Macatangay, Alejandro StrachanThu, 12 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bayesian Optimization with Gaussian Processes to Accelerate Stationary Point Searches

Este artigo apresenta uma abordagem unificada de Otimização Bayesiana baseada em Processos Gaussianos, que acelera a busca por pontos estacionários em superfícies de energia potencial através de um ciclo de seis etapas adaptável, técnicas avançadas de amostragem e regularização, e uma implementação prática em Rust que demonstra a eficiência e a escalabilidade do método.

Rohit Goswami (Institute IMX and Lab-COSMO, École polytechnique fédérale de Lausanne)Thu, 12 Ma📊 stat

FragFM: Hierarchical Framework for Efficient Molecule Generation via Fragment-Level Discrete Flow Matching

O artigo apresenta o FragFM, uma nova estrutura hierárquica baseada em correspondência de fluxo discreto em nível de fragmentos que permite a geração eficiente e escalável de moléculas com melhor controle de propriedades, além de propor o benchmark NPGen para avaliar a capacidade de modelos generativos de criar moléculas semelhantes a produtos naturais.

Joongwon Lee, Seonghwan Kim, Seokhyun Moon, Hyunwoo Kim, Woo Youn KimMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Learning Long-Range Representations with Equivariant Messages

O artigo apresenta o LOREM, uma arquitetura de rede neural que utiliza cargas equivariantes para mensagens de longo alcance, superando as limitações dos métodos atuais de potenciais interatômicos ao capturar efeitos não locais como eletrostática e delocalização eletrônica com desempenho consistente e superior.

Egor Rumiantsev, Marcel F. Langer, Tulga-Erdene Sodjargal, Michele Ceriotti, Philip LocheMon, 09 Ma🔬 physics

Learning the action for long-time-step simulations of molecular dynamics

Este artigo propõe o uso de mapas de aprendizado de máquina que preservam a estrutura física (simples e reversíveis no tempo) para simulações de dinâmica molecular com grandes passos de tempo, demonstrando que esse método equivale a aprender a ação mecânica do sistema e elimina problemas como a não conservação de energia, permitindo transferências entre diferentes condições termodinâmicas e composições químicas.

Filippo Bigi, Johannes Spies, Michele CeriottiMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

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