🔬 Category

physics.comp-ph

1240 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.

Computing Nonequilibrium Transport from Short-Time Transients: From Lorentz Gas to Heat Conduction in One Dimensional Chains

O artigo avalia o método de Função de Correlação de Transientes de Tempo Curto (TTCF) para calcular coeficientes de transporte fora do equilíbrio, demonstrando que, ao explorar transientes iniciais em vez de médias temporais de longo prazo, ele oferece maior precisão, eficiência computacional e confiabilidade em regimes não ergódicos para sistemas como o gás de Lorentz e cadeias de osciladores unidimensionais.

Davide Carbone (Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Superieure, ENS Universite PSL, CNRS, Sorbonne Universite, Universite de Paris, Paris, France), Vincenzo Di Florio (MOX Laboratory, Departmen (…)2026-03-11🔢 math-ph

Tensor-network methodology for super-moiré excitons beyond one billion sites

Este artigo apresenta um método de rede de tensores que permite calcular diretamente as funções espectrais de éxcitons em sistemas de matéria quântica com mais de um bilhão de sítios, superando as limitações de armazenamento de Hamiltonianos convencionais e possibilitando a resolução simultânea de estruturas atômicas e mesoscópicas em cristais quase-periódicos e super-moirés.

Anouar Moustaj, Yitao Sun, Tiago V. C. Antão, Lumen Eek, Jose L. Lado2026-03-11⚛️ quant-ph

Aliasing and phase shifting in pseudo-spectral simulations of the incompressible Navier-Stokes equations

Este artigo apresenta uma análise abrangente e a primeira implementação de código aberto do método de deslocamento de fase para o combate ao aliasing em simulações pseudo-espectrais das equações de Navier-Stokes incompressíveis, demonstrando que essa abordagem oferece acelerações de até três vezes em comparação com a regra de truncamento 2/3 padrão, com perda mínima de precisão.

Clovis Lambert, Jason Reneuve, Pierre Augier2026-03-11🔬 physics

When velocity autocorrelations mirror force autocorrelations: Exact noise-cancellation in interacting Brownian systems

Este trabalho estabelece teoricamente que o algoritmo de cancelamento de ruído para sistemas brownianos é exato em equilíbrio térmico, pois as correlações cruzadas entre deslocamentos e forças interativas desaparecem, enquanto em sistemas fora do equilíbrio essas correlações permanecem finas, servindo como uma assinatura direta da física não-equilibrada.

Anton Lüders, Suvendu Mandal, Thomas Franosch2026-03-11🔬 cond-mat

A Stable, High-Order Time-Stepping Scheme for the Drift-Diffusion Model in Modern Solar Cell Simulation

Este artigo apresenta um esquema de integração temporal de alta ordem e estável para simular células solares modernas, combinando uma discretização espacial que preserva a estrutura física com um integrador implícito de Runge-Kutta, permitindo a modelagem precisa e sem parâmetros empíricos de fenômenos complexos como histerese em perovskitas e cinética de excitons em dispositivos orgânicos.

Jun Du, Jun Yan2026-03-11🔬 physics.app-ph

A multi-phase-field model for fiber-reinforced composite laminates based on puck failure theory

Este artigo propõe um modelo de campo de fase múltiplo baseado na teoria de falha de Puck, utilizando um método de sobreposição de malhas e duas variáveis independentes para prever com precisão os modos de falha e a interação entre danos em laminados de compósitos reforçados com fibras sob diversas condições de carregamento.

Pavan Kumar Asur Vijaya Kumar, Rafael Fleischhacker, Aamir Dean, Heinz E Pettermann2026-03-11🔬 physics

Ab initio simulation of the first-order proton-ordering transition in water ice

Este estudo utiliza uma combinação de potenciais interatômicos baseados em aprendizado de máquina e atualizações de loop que preservam as regras do gelo para realizar simulações *ab initio* que capturam com precisão a transição de primeira ordem de ordenamento de prótons no gelo, prevendo uma temperatura de transição de 83 K (reduzida para cerca de 63 K ao considerar efeitos quânticos nucleares) que se aproxima do valor experimental de 72 K.

Qi Zhang, Sicong Wan, Lei Wang2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Modelling wetting-bouncing transitions of droplet impact on random rough surfaces

Este estudo utiliza simulações numéricas para investigar a dinâmica de impacto de gotas em superfícies rugosas aleatórias, revelando que o tempo de contato permanece constante independentemente da rugosidade e do número de Weber, enquanto a rugosidade da superfície influencia a transição entre molhamento e repulsão e reduz linearmente o fator de espalhamento máximo.

Huihuang Xia, Yixiang Gan, Wei Ge2026-03-11🔬 physics

Infrared spectroscopy of protonated water clusters via the quantum thermal bath method and highly accurate machine-learned potentials

Este artigo apresenta simulações de dinâmica molecular dos espectros de infravermelho de aglomerados de água protonados, utilizando potenciais aprendidos por máquina e o método do banho térmico quântico para obter resultados precisos e economicamente viáveis que incorporam efeitos quânticos nucleares.

T. Baird, R. Vuilleumier, S. Bonella2026-03-11🔬 physics