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.

Hunting for quantum advantage in electronic structure calculations is a highly non-trivial task

Este artigo apresenta cálculos de estrutura eletrônica de alta precisão para complexos de ferro-enxofre usando DMRG em GPUs NVIDIA Blackwell, estabelecendo dados clássicos de referência essenciais para avaliar o verdadeiro "vantagem quântica" em problemas de correlação forte.

Örs Legeza, Andor Menczer, Miklós Antal Werner, Sotiris S. Xantheas, Frank Neese, Martin Ganahl, Cole Brower, Samuel Rodriguez Bernabeu, Jeff Hammond, John Gunnels2026-03-31🔬 physics

A finite-element Delta-Sternheimer approach for computing accurate all-electron RPA correlation energies of polyatomic molecules

Este artigo apresenta uma abordagem de elementos finitos Delta-Sternheimer que integra bases de orbitais atômicos com malhas de elementos finitos para calcular energias de correlação RPA de alta precisão no limite de base completa (CBS) para moléculas poliatômicas, eliminando a necessidade de esquemas de extrapolação convencionais e demonstrando sua eficácia em configurações de dímero de água e energias de atomização do conjunto G2.

Hao Peng, Haochen Liu, Chuhao Li, Hehu Xie, Xinguo Ren2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Chromatographic Peak Shape from Stochastic Model: Analytic Time-Domain Expression in Terms of Physical Parameters and Conditions under which Heterogeneity Reduces Tailing

Este artigo apresenta uma expressão analítica no domínio do tempo para formas de picos cromatográficos baseada em um modelo estocástico que integra difusão axial e dois mecanismos de retenção cinética, demonstrando superioridade de ajuste em relação a funções estabelecidas e revelando que a heterogeneidade mecânica pode, sob certas condições, reduzir o arrasto do pico em vez de exacerbá-lo.

Hernán R. Sánchez2026-03-30🔬 physics

Pushing the limits of unconstrained machine-learned interatomic potentials

O estudo demonstra que, ao serem treinados em grandes conjuntos de dados, potenciais interatômicos aprendidos por máquina sem restrições físicas podem superar os modelos tradicionalmente restritos em precisão e velocidade, sendo aplicáveis com confiança em simulações práticas graças a modificações simples no momento da inferência para recuperar a consistência com as simetrias físicas.

Filippo Bigi, Paolo Pegolo, Arslan Mazitov, Jonathan Schmidt, Michele Ceriotti2026-03-30📊 stat

Third and fourth density and acoustic virial coefficients of neon from first-principles calculations

Este estudo determinou os coeficientes viriais de terceira e quarta ordem (de densidade e acústicos) do neônio entre 10 e 5000 K a partir de princípios fundamentais, utilizando simulações de Monte Carlo via integral de caminho com potenciais de interação de alta precisão que incluem efeitos relativísticos e interações não aditivas, resultando em incertezas teóricas inferiores às dos dados experimentais disponíveis.

Robert Hellmann, Giovanni Garberoglio2026-03-30🔬 physics.atom-ph

KANEL: Kolmogorov-Arnold Network Ensemble Learning Enables Early Hit Enrichment in High-Throughput Virtual Screening

O artigo apresenta o KANEL, um fluxo de trabalho de aprendizado de máquina em ensemble que combina Redes de Kolmogorov-Arnold (KANs) com outros modelos treinados em representações moleculares complementares para melhorar a identificação precoce de compostos ativos em triagens virtuais de alto rendimento.

Pavel Koptev, Nikita Krainov, Konstantin Malkov, Alexander Tropsha2026-03-30🔬 physics

A Priori Sampling of Transition States with Guided Diffusion

O artigo apresenta o ASTRA, um método inovador que utiliza modelos de difusão guiada para amostrar estados de transição e identificar múltiplos caminhos de reação em sistemas moleculares complexos, superando as limitações das abordagens heurísticas tradicionais que dependem de suposições iniciais sobre coordenadas de reação.

Hyukjun Lim, Soojung Yang, Lucas Pinède, Miguel Steiner, Yuanqi Du, Rafael Gómez-Bombarelli2026-03-30🔬 physics

Liquid structure adjacent to solid surfaces follows the superposition principle

Este estudo utiliza microscopia de força atômica 3D e um novo modelo analítico de superposição sólido-líquido para revelar que a estrutura de líquidos em interfaces heterogêneas segue um princípio de superposição, permitindo a previsão precisa de suas distribuições em múltiplas escalas.

Qian Ai, Haiyi Wu, Lalith Krishna Samanth Bonagiri, Kaustubh S. Panse, Shan Zhou, Fujia Zhao, Yitong Li, Kenneth S. Schweizer, Narayana R. Aluru, Yingjie Zhang2026-03-30🔬 physics

Computational Insights into PEMFC Durability: Degradation Mechanisms, Interfacial Chemistry, and the Emerging Role of Machine Learning Potentials

Esta revisão sintetiza avanços computacionais sobre os mecanismos de degradação em células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFCs), destacando a interconexão complexa entre processos químicos e mecânicos e propondo o uso de potenciais de aprendizado de máquina e modelos multiescala para superar as limitações atuais na compreensão da durabilidade desses sistemas.

Jack Jon Hinsch, Kazushi Fujimoto2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Geometric Phase Effect in Thermodynamic Properties and in the Imaginary-Time Multi-Electronic-State Path Integral Formulation

Este artigo demonstra que a formulação de integrais de caminho multiestados eletrônicos no tempo imaginário (MES-PI), previamente desenvolvida, captura naturalmente o efeito da fase geométrica decorrente de interseções cônicas, permitindo quantificar seu impacto nas propriedades termodinâmicas de baixa temperatura por meio de uma comparação com uma construção ad hoc que exclui essa fase.

Jian Liu2026-03-30✓ Author reviewed 🔬 physics