El Agente Cuantico: Automating quantum simulations

O artigo apresenta o "El Agente Cuántico", um sistema de IA multiagente que automatiza fluxos de trabalho de simulação quântica traduzindo intenções científicas em linguagem natural para computações executadas e validadas em diversos frameworks de software, unificando paradigmas distintos e reduzindo barreiras técnicas para a exploração de modelos físicos.

Ignacio Gustin, Luis Mantilla Calderón, Juan B. Pérez-Sánchez, Jérôme F. Gonthier, Yuma Nakamura, Karthik Panicker, Manav Ramprasad, Zijian Zhang, Yunheng Zou, Varinia Bernales, Alán Aspuru-GuzikMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Entanglement Barriers from Computational Complexity: Matrix-Product-State Approach to Satisfiability

Este artigo demonstra que a barreira de emaranhamento encontrada ao aplicar a propagação de tempo imaginário em estados de produto matricial para resolver o problema 3-SAT é fundamentalmente originada pela complexidade computacional clássica do problema de contagem #3-SAT, limitando a eficiência tanto de simulações clássicas quanto de abordagens quânticas devido à necessidade de recursos superlineares.

Tim Pokart, Frank Pollmann, Jan Carl BudichMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Direct Variational Calculation of Two-Electron Reduced Density Matrices via Semidefinite Machine Learning

Este artigo apresenta um framework de aprendizado de máquina baseado em semidefinição positiva que utiliza redes neurais convexas para aprender uma aproximação baseada em vértices do conjunto de matrizes de densidade reduzida de dois elétrons (2-RDM) N-representáveis, permitindo cálculos variacionais diretos com precisão aprimorada e custo computacional comparável ao de cálculos de duas-positividade, sem a necessidade de explicitamente construir condições de positividade de ordem superior.

Luis H. Delgado-Granados, David A. MazziottiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

JAWS: Enhancing Long-term Rollout of Neural Operators via Spatially-Adaptive Jacobian Regularization

O artigo propõe o JAWS, uma estratégia de regularização probabilística que ajusta adaptativamente a força da regularização com base na complexidade física local, permitindo que modelos de operadores neurais realizem rollouts de longo prazo estáveis e precisos em sistemas dinâmicos com descontinuidades, superando o dilema entre contração e dissipação e reduzindo os custos computacionais.

Fengxiang Nie, Yasuhiro SuzukiMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Investigation of Aeroacoustics and In-flight Particle Transport in Thermal Spray Supersonic Jets

Este estudo desenvolve e valida uma abordagem combinada analítica e numérica para modelar a relação entre as condições operacionais de jatos supersônicos de spray térmico e suas assinaturas aeroacústicas, demonstrando que o monitoramento do ruído pode servir como uma ferramenta não intrusiva para controlar o transporte e a distribuição de partículas em voo.

D. Rahmat Samii, M. TembelyMon, 09 Ma🔬 physics

Towards Efficient and Stable Ocean State Forecasting: A Continuous-Time Koopman Approach

Este artigo apresenta o Autoencoder de Koopman de Tempo Contínuo (CT-KAE) como um modelo substituto leve e estável para previsões oceânicas de longo prazo, demonstrando superioridade sobre baselines autoregressivos ao manter estatísticas de grande escala e crescimento de erro limitado em simulações de 2083 dias, enquanto oferece uma inferência ordens de magnitude mais rápida.

Rares Grozavescu, Pengyu Zhang, Mark Girolami, Etienne MeunierMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Hybrid ensemble forecasting combining physics-based and machine-learning predictions through spectral nudging

Este artigo apresenta a primeira aplicação de *spectral nudging* em um sistema de previsão de conjunto probabilístico, combinando modelos físicos e de aprendizado de máquina para demonstrar melhorias significativas na habilidade de previsão de larga escala, incluindo a extensão do tempo útil de previsão e a precisão na trajetória de ciclones tropicais.

Inna Polichtchouk, Simon Lang, Sarah-Jane Lock, Michael Maier-Gerber, Peter DuebenMon, 09 Ma🔬 physics

On the Value of Tokeniser Pretraining in Physics Foundation Models

O artigo demonstra que o pré-treinamento de tokenizadores com um objetivo de autoencoder, especialmente quando alinhado ao domínio físico específico, melhora significativamente a eficiência e a precisão dos modelos de base para física, reduzindo o erro de VRMSE em 64% em comparação com o treinamento a partir do zero.

Hadi Sotoudeh, Payel Mukhopadhyay, Ruben Ohana, Michael McCabe, Neil D. Lawrence, Shirley Ho, Miles CranmerMon, 09 Ma🔭 astro-ph

Machine Learning Based Mesh Movement for Non-Hydrostatic Tsunami Simulation

Este estudo investiga o uso de métodos de movimento de malha baseados em aprendizado de máquina (UM2N) em modelos de águas rasas não-hidrostáticos para simulações de tsunami, demonstrando que essa abordagem acelera significativamente as técnicas convencionais mantendo alta precisão e robustez na previsão de propagação, subida e inundação costeira.

Yezhang Li, Stephan C. Kramer, Matthew D. PiggottMon, 09 Ma🔬 physics

Spin-Orbit Induced Non-Adiabatic Dynamics: An Exact Ω\Omega-Representation

Este artigo demonstra que a eliminação do acoplamento spin-órbita na representação adiabática Ω\Omega gera acoplamentos não adiabáticos significativos que, se negligenciados, comprometem a precisão de cálculos espectroscópicos e dinâmicos, estabelecendo que tal aproximação de estado único é confiável apenas quando os estados interagentes estão bem separados na região de Franck-Condon.

Ryan P. Brady, Sergei N. YurchenkoMon, 09 Ma🔬 physics

Frustrated supermolecules: the high-pressure phases of crystalline methane

Este estudo demonstra que as complexas fases de alta pressão do metano cristalino podem ser compreendidas como um empacotamento de aglomerados supermoleculares quase esféricos, onde a simetria não cúbica e a reorganização lenta resultam de um equilíbrio entre a eficiência de empacotamento e a entropia suprimida pela rotação molecular impedida.

Marcin Kirsz, Miguel Martinez-Canales, Ayobami D. Daramola, John S. Loveday, Ciprian G. Pruteanu, Graeme J AcklandMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Long-range machine-learning potentials with environment-dependent charges enable predicting LO-TO splitting and dielectric constants

Este artigo apresenta dois potenciais de aprendizado de máquina de longo alcance com cargas dependentes do ambiente que, ao incorporar interações eletrostáticas explícitas, reduzem erros de treinamento, preveem corretamente a divisão LO-TO e a constante dielétrica em sistemas como NaCl e PbTiO₃, e permitem a obtenção de espectros fonônicos precisos apenas a partir de dados de energia, forças e tensões.

Dmitry Korogod, Alexander V. Shapeev, Ivan S. NovikovMon, 09 Ma🔬 physics

Exotic Pressure-Driven Band Gap Widening in Carbon Chain-Filled KFI Zeolite and Its Pathway to High-Pressure Semiconducting Electronics and High-Temperature Superconductivity

Este estudo revela que o preenchimento de zeólitas KFI com cadeias de carbono não apenas induz um alargamento incomum da banda proibida sob alta pressão, desafiando a teoria convencional, mas também permite a síntese de longas cadeias cumulênicas que exibem supercondutividade a aproximadamente 62 K, superando os valores registrados em supercondutores à base de ferro.

C. T. Wat, K. C. Lam, W. Y. Chan, C. P. Chau, S. P. Ng, W. K. Loh, L. Y. F. Lam, X. Hu, C. H. WongMon, 09 Ma🔬 physics