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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.
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Abaixo estão as últimas contribuições nesta fronteira do conhecimento, prontas para serem exploradas em seus formatos acessíveis e completos.
Este trabalho apresenta avanços na simulação química quântica, incluindo a nova fatoração BLISS-THC e a compilação para arquitetura de volume ativo, que combinados resultam em uma aceleração de duas ordens de magnitude nos tempos de execução estimados para cálculos de estrutura eletrônica em hardware quântico fotônico.
Os autores derivaram e implementaram o cálculo da matriz de densidade reduzida de um corpo para a teoria de cluster acoplado suprimida de Aufbau (ASCC), demonstrando que, ao preservar a completude perturbativa da resposta, a precisão dos momentos de dipolo obtidos é comparável à dos métodos de resposta linear e de movimento de equação, enquanto o uso de orbitais naturais permite refinar a solução ASCC para alcançar independência em relação aos orbitais moleculares iniciais.
Este artigo demonstra que a incorporação de correções de longo alcance em potenciais interatômicos de aprendizado de máquina é fundamental para melhorar não apenas o desempenho, mas principalmente a transferibilidade desses modelos em espaços químicos complexos, propondo novas estratégias de validação e um framework para diagnosticar falhas sistemáticas.
Este trabalho estende o método de interação de configuração com inversão de spin (SF-CIS) para incluir fótons quantizados, desenvolvendo a abordagem QED-SF-CIS que incorpora o subspace de dupla excitação para descrever corretamente estados eletrônicos singlete acoplados a campos de cavidade e demonstrar como esse acoplamento pode modular processos de quebra de ligação em sistemas com forte correlação estática.
O artigo apresenta o sbml4md, uma plataforma computacional que utiliza aprendizado de máquina para extrair parâmetros de modelos de Browniano anarmônico multimodo a partir de trajetórias de dinâmica molecular, permitindo simulações precisas de espectros vibracionais não lineares em líquidos moleculares sem a necessidade de ajustes empíricos.
Este estudo utiliza o framework de equações hierárquicas de movimento (HEOM) aplicado a modelos de aprendizado de máquina baseados em dinâmica molecular para simular e analisar os espectros de infravermelho bidimensionais de H₂O e D₂O, elucidando os mecanismos de relaxação de energia e fase decorrentes do acoplamento anarmônico entre modos intramoleculares e o ambiente térmico.
Este estudo combina espectroscopia de absorção de raios X resolvida no tempo com simulações de *ab initio* para elucidar os caminhos reativos do tipo Norrish I em acetofenona, mapeando a transferência de população entre estados eletrônicos excitados e sua subsequente conversão intersistema para um estado tripleto de longa duração responsável pela química fotoinduzida.
O artigo apresenta o EquiEwald, um potencial neural interatômico unificado e SO(3)-equivariante que incorpora uma formulação inspirada no Ewald no espaço recíproco para capturar com precisão e consistência física as correlações de longo alcance anisotrópicas em sistemas moleculares e condensados.
Este artigo propõe um princípio de máxima entropia para o ensemble de funções de onda em equilíbrio térmico, denominado ensemble Scrooge, demonstrando que, além das restrições energéticas convencionais, é necessário impor uma restrição sobre a entropia de medição igual à divergência de Rényi em relação ao estado de Gibbs, revelando a importância física ainda inexplorada dessa divergência no equilíbrio térmico quântico.
Este trabalho prevê a existência de nanotubos de fosfeto de carbono (NTs) como uma nova classe de materiais unidimensionais quimicamente realistas que coexistem com férmions de Dirac e bandas planas no nível de Fermi, exibindo transições de fase estruturais e quânticas, além de propriedades magnéticas ajustáveis por tensão, tornando-os promissores para aplicações em hardware quântico e spintrônica.