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Esta categoria explora a fascinante intersecção onde a física encontra a química, desvendando como as leis fundamentais da matéria governam reações e estruturas moleculares. Ao investigar fenômenos que vão desde o comportamento quântico de átomos até a dinâmica de fluidos complexos, pesquisadores buscam entender a base material do universo de uma forma que une precisão teórica e aplicação prática.

No Gist.Science, processamos cada novo pré-publicação nesta área diretamente do arXiv, garantindo que o conhecimento mais recente chegue a todos. Oferecemos tanto resumos técnicos detalhados para especialistas quanto explicações em linguagem simples para curiosos, removendo barreiras sem sacrificar o rigor científico.

Abaixo estão as últimas contribuições nesta fronteira do conhecimento, prontas para serem exploradas em seus formatos acessíveis e completos.

Pressure-Induced Structural and Dielectric Changes in Liquid Water at Room Temperature

Este estudo utiliza uma rede neural profunda treinada em dados de teoria do funcional da densidade para demonstrar que, à temperatura ambiente, o aumento da pressão em água líquida eleva a constante dielétrica estática devido ao aumento da densidade e das flutuações coletivas de dipolos, ao mesmo tempo em que reduz o fator de correlação de Kirkwood devido a distorções estruturais na rede de ligações de hidrogênio.

Yizhi Song, Xifan Wu2026-03-31🔬 cond-mat.mtrl-sci

Systematically improved potential energy surfaces via sinNN models and sparse grid sampling

Este trabalho apresenta uma metodologia robusta e automatizada que combina amostragem em grades esparsas com redes neurais de ativação senoidal (sinNN) para construir superfícies de energia potencial globais e de alta precisão em formato soma-de-produtos, demonstrando sua eficácia na obtenção de resultados espectroscópicos para moléculas como HONO, ácido fórmico e ácido carbâmico.

Antoine Aerts2026-03-31🔬 physics

Surface hopping simulations show valley depolarization driven by exciton-phonon resonance

Este estudo apresenta simulações de *surface hopping* que demonstram que a ressonância entre a banda de éxcitons mais baixa e o ramo dominante de fônons ópticos é o principal mecanismo responsável pela despolarização de vale no MoS₂ monocamada, ativando um mecanismo do tipo Maialle–Silva–Sham e produzindo tempos de polarização consistentes com medições experimentais.

Alex Krotz, Roel Tempelaar2026-03-31🔬 cond-mat.mes-hall

Multiscale, Techno-economic Evaluation of Isoreticular Series of CALF-20 for Biogas Upgrading using a Pressure/Vacuum Swing Adsorption (PVSA) Process

Este estudo apresenta uma avaliação multiescala integrada de simulações moleculares, otimização de processos e análise técnico-econômica da série isoreticular de CALF-20 para a purificação de biogás, demonstrando que o material CALF-20 original oferece o melhor desempenho econômico e energético, produzindo metano com mais de 97% de pureza a um custo de 4,31 dólares por kg.

Changdon Shin, Sunghyun Yoon, Yongchul G. Chung2026-03-31🔬 cond-mat.mtrl-sci

Open quantum-classical systems: A hybrid MASH master equation

Os autores propõem um método híbrido que combina a abordagem de mapeamento quântico-clássico MASH com a equação mestra de Lindblad, permitindo a simulação eficiente de sistemas quânticos abertos acoplados a banhos quânticos markovianos e graus de liberdade clássicos não lineares, com resultados que concordam excepcionalmente bem com benchmarks totalmente quânticos.

Kasra Asnaashari, Jeremy O. Richardson2026-03-31⚛️ quant-ph

A Global Spacetime Optimization Approach to the Real-Space Time-Dependent Schrödinger Equation

Este artigo propõe uma nova abordagem de otimização global baseada em redes neurais, chamada Fermionic Antisymmetric Spatio-Temporal Network, para resolver a equação de Schrödinger dependente do tempo em sistemas de muitos elétrons, permitindo a simulação precisa e paralelizável da dinâmica quântica coerente sem a necessidade de propagação passo a passo.

Enze Hou, Yuzhi Liu, Linxuan Zhang, Difa Ye, Lei Wang, Han Wang2026-03-31⚛️ quant-ph

Geometric theory of constrained Schrödinger dynamics with application to time-dependent density-functional theory on a finite lattice

Este trabalho estabelece uma estrutura geométrica geral para a dinâmica de Schrödinger com restrições em um sistema de dimensão finita, revelando uma formulação alternativa à teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT) convencional que utiliza potenciais imaginários ou operadores hermitianos não locais para impor a densidade, oferecendo assim uma rota matematicamente mais robusta e novas estratégias para aproximações não adiabáticas.

Eric Cancès, Théo Duez, Jari van Gog, Asbjørn Bækgaard Lauritsen, Mathieu Lewin, Julien Toulouse2026-03-31🔢 math-ph

Geometric Time-Dependent Density Functional Theory

Este artigo apresenta uma nova formulação da Teoria do Funcional da Densidade Dependente do Tempo baseada na estrutura geométrica do conjunto de estados com densidade fixa, resultando em uma equação de hidrodinâmica para a versão sem orbitais e em um operador não local para a equação de Kohn-Sham, cujas simulações numéricas em sistemas unidimensionais de Coulomb suave validam a abordagem.

Éric Cancès, Théo Duez, Jari van Gog, Asbjørn Bækgaard Lauritsen, Mathieu Lewin, Julien Toulouse2026-03-31🔢 math-ph

Inclusion of Three-body Correction to Relativistic Equation-of-Motion Coupled Cluster Method: The Application to Electron Detachment Problem

Este artigo apresenta a formulação e implementação de um esquema de correção de triplas para o método acoplado-clúster relativístico de equação de movimento aplicado a potenciais de ionização, demonstrando que a combinação da aproximação X2CAMF com decomposição de Cholesky e truncamento de spinor natural congelado permite cálculos precisos e eficientes de energias de ionização em sistemas de elementos pesados.

Mrinal Thapa, Achinyta Kumar Dutta2026-03-31🔬 physics

The chemRIXS Instrument for the LCLS-II X-Ray Free Electron Laser

O artigo apresenta o instrumento chemRIXS no LCLS-II, destacando como os avanços na tecnologia de aceleradores supercondutores e em sistemas de jatos líquidos permitem estudos de espectroscopia de raios-X com resolução temporal em sistemas diluídos em solução, superando as limitações do LCLS-I.

David J. Hoffman, Douglas Garratt, Matthew Bain, Christina Y. Hampton, Benjamin I. Poulter, Jyoti Joshi, Giacomo Coslovich, Frank P. O'Dowd, Daniel P. DePonte, Alexander H. Reid, Lingjia Shen, Daniel (…)2026-03-31🔬 physics