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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.

Machine learning the two-electron reduced density matrix in molecules and condensed phases

Este trabalho demonstra a viabilidade de utilizar aprendizado de máquina para prever com alta fidelidade a matriz de densidade reduzida de dois elétrons (2-RDM), permitindo o cálculo de propriedades eletrônicas e energéticas de sistemas moleculares complexos e fases condensadas, como a solvatação de glicose, a um custo computacional comparável ao método de Hartree-Fock, mas com precisão de nível de acoplamento de clusters.

Jessica A. Martinez B., Bhaskar Rana, Xuecheng Shao, Katarzyna Pernal, Michele Pavanello2026-03-10🔬 physics

Full-Scale GPU-Accelerated Transient EM-Thermal-Mechanical Co-Simulation for Early-Stage Design of Advanced Packages

Este trabalho apresenta um solver acoplado eletromagnético-térmico-mecânico acelerado por GPU que permite simulações transientes de alta fidelidade em escala completa para o projeto inicial de pacotes avançados, superando as limitações das abordagens convencionais ao identificar mecanismos de falha dinâmicos invisíveis a métodos baseados em estado estacionário.

Hongyang Liu, Tejas Kulkarni, Ganesh Subbarayan, Cheng-Kok Koh, Dan Jiao2026-03-10🔬 physics.app-ph

A semi-analytical pseudo-spectral method for 3D Boussinesq equations of rotating, stratified flows in unbounded cylindrical domains

Este artigo apresenta um método pseudo-espectral semi-analítico combinado com um esquema de diferenciação exponencial no tempo para resolver as equações de Boussinesq tridimensionais em domínios cilíndricos ilimitados, permitindo a simulação eficiente e estável de fluxos rotativos e estratificados com forte cisalhamento azimutal ao eliminar restrições de estabilidade numérica impostas pela cinemática de fundo.

Jinge Wang, Philip S. Marcus2026-03-10🔬 physics

Covariant Multi-Scale Negative Coupling on Dynamic Riemannian Manifolds: A Geometric Framework for Topological Persistence in Infinite-Dimensional Systems

Este artigo propõe um novo quadro geométrico baseado em acoplamento negativo multiescala covariante em variedades de Riemannian dinâmicas para contrabalançar a dissipação em sistemas de dimensão infinita, demonstrando teoricamente e validando numericamente a estabilização de atratores de alta dimensão e a preservação da complexidade estrutural.

Pengyue Hou2026-03-10🔬 physics

Scaling Machine Learning Interatomic Potentials with Mixtures of Experts

Este artigo apresenta o desenvolvimento e análise de arquiteturas de Mistura de Especialistas (MoE) e Mistura de Especialistas Lineares (MoLE) para Potenciais Interatômicos Baseados em Aprendizado de Máquina (MLIPs), demonstrando que o uso de ativação esparsa com especialistas compartilhados e roteamento elemento a elemento resulta em um modelo com precisão de última geração e especialização química interpretável.

Yuzhi Liu, Duo Zhang, Anyang Peng, Weinan E, Linfeng Zhang, Han Wang2026-03-10🤖 cs.LG

Non-Markovian heat production in ultrafast phonon dynamics

Este artigo estabelece uma estrutura microscópica para a dinâmica fonônica não-Markoviana em escalas de tempo ultrafastas, demonstrando como efeitos de memória e a largura de banda do campo de condução influenciam a produção de calor e permitindo sua inferência experimental a partir da dinâmica de um único modo fonônico.

Fredrik Erikssonm Yulong Qiao, Erik Fransson, R. Matthias Geilhufe, Paul Erhart2026-03-10🔬 cond-mat.mes-hall

Percolation on multifractal, scale-free weighted planar stochastic porous lattice

O artigo introduz a Rede Estocástica Planar Ponderada (WPSPL), um substrato poroso multifractal e auto-similar que gera uma rede complexa de escala livre, e demonstra que a percolação de ligações neste sistema exibe uma família de classes de universalidade distintas com expoentes críticos que variam continuamente com o parâmetro de porosidade qq, desafiando o comportamento crítico convencional de redes bidimensionais.

Proshanto Kumar, Md. Kamrul Hassan2026-03-10🔬 physics