903 artigos
A interseção entre física e computação, conhecida como física computacional, transforma equações complexas em simulações digitais que revelam os segredos do universo. Ao utilizar poderosos algoritmos, os pesquisadores exploram desde o comportamento de partículas subatômicas até a dinâmica de galáxias, preenchendo lacunas onde a teoria pura ou a experimentação direta encontram limites.
No Gist.Science, monitoramos diariamente os novos pré-prints dessa área publicados no arXiv. Para cada documento, oferecemos duas perspectivas essenciais: um resumo técnico detalhado para especialistas e uma explicação em linguagem acessível para quem busca compreender os conceitos sem barreiras matemáticas.
Abaixo, você encontrará os trabalhos mais recentes adicionados a esta categoria, prontos para serem explorados em diferentes níveis de profundidade.
Este estudo compara simulações de dinâmica molecular e cálculos quânticos para a permeação de hidrogênio em graphdiyne, demonstrando que, embora efeitos quânticos sejam significativos, a dinâmica molecular com correções fornece limites confiáveis e que a inclusão do movimento térmico da membrana é crucial para prever com precisão o aumento da permeabilidade.
Este artigo apresenta a implementação no PySCF de um algoritmo de ajuste de densidade Gaussian-Plane-Wave multigrid acelerado por GPU, que alcança até 25 vezes mais velocidade que a versão em CPU e permite cálculos de energia e gradientes nucleares em clusters de água com 256 moléculas em aproximadamente 30 segundos.
Este estudo investiga a integração da geração de segunda harmônica (SHG) em redes neurais difrativas, demonstrando que a posição estratégica dessa camada não linear é crucial para otimizar a precisão de classificação e a eficiência energética, estabelecendo assim um caminho viável para a implementação de redes neurais totalmente ópticas.
Este trabalho propõe e demonstra a viabilidade de um modelo estatístico baseado no ensemble canônico e no modelo de gota nuclear para calcular a distribuição do tamanho de aglomerados de ionização em nanodosimetria, sendo especialmente aplicável a primários de baixa energia em nanovolumes onde os modelos de trajetória não são adequados.
O artigo apresenta o MulAtoLEG, um pacote de código aberto para o Mathematica que gera equações mestras e superoperadores de Liouville exatos para sistemas atômicos multilvelares com número arbitrário de átomos, otimizando a eficiência computacional através de álgebra linear esparsa e vetorialização.
Este artigo apresenta um modelo de solvente implícito fundamental e unificado, desenvolvido através da destilação de conhecimento evolutivo do modelo de linguagem de proteínas ESM3 para uma rede neural gráfica, que supera as limitações das abordagens tradicionais ao simular com precisão tanto o dobramento de proteínas quanto o comportamento de proteínas intrinsecamente desordenadas.
Este trabalho adota a equação de Pullin para descrever gases poliatômicos, derivando pela primeira vez expressões analíticas para taxas de relaxação e coeficientes de transporte, confirmando a dependência da condutividade térmica em relação ao não-equilíbrio e propondo um novo modelo de relaxação do tipo Rykov que captura interações entre fluxos de calor translacional e rotacional.
Os autores apresentam duas otimizações de campo que utilizam representações de menor largura de bits e interpolação para reduzir o custo de memória em simulações FDTD aceleradas por GPU, integrando essas melhorias no solver de código aberto FDTDX para viabilizar cálculos de gradiente reversíveis no tempo mais eficientes no design inverso de nanofotônica.
Este artigo deriva a quantidade de energia conservada e a medida do ensemble para barostatos Martyna-Tobias-Klein com graus de liberdade de célula restritos, demonstrando que a formulação padrão se adapta substituindo o número total de graus de liberdade por apenas os ativos, garantindo a conservação exata e a amostragem correta do ensemble isotérmico-isobárico restrito.
Este estudo demonstra que a polarização eletrônica coletiva, e não apenas a transferência de carga direta, é o mecanismo dominante que gera uma assimetria de carga líquida na interface óleo-água, originada por interações assimétricas de ligações de hidrogênio fracas e contrações covalentes.