Learning noisy phase transition dynamics from stochastic partial differential equations
该论文提出了一种基于通量参数化的物理感知机器学习代理模型,用于求解三维随机 Cahn-Hilliard 方程,该模型通过显式引入随机性并严格保证质量守恒与热力学可解释性,成功复现了确定性模型无法捕捉的热激活成核等关键非平衡相变动力学特征,并展现出卓越的时空泛化能力。
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化学物理这一交叉领域探索着分子层面的物理规律,架起了化学变化与物理原理之间的桥梁。在这里,科学家通过理论模型和实验手段,深入理解原子如何结合、能量如何转化以及物质在微观尺度下的独特行为。
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以下是该领域近期在 arXiv 上发布的最新论文精选。
该论文提出了一种基于通量参数化的物理感知机器学习代理模型,用于求解三维随机 Cahn-Hilliard 方程,该模型通过显式引入随机性并严格保证质量守恒与热力学可解释性,成功复现了确定性模型无法捕捉的热激活成核等关键非平衡相变动力学特征,并展现出卓越的时空泛化能力。
该研究利用可解释的机器学习模型分析发现,人类嗅觉感知并非由单一分子特征主导,而是呈现出高度异质性的模式,不同气味依赖独特的物理化学属性组合,从而否定了通用的编码机制并支持受体与气味依赖的构效关系。
该研究通过数值模拟与解析计算,阐明了密集分子纳米层在自由空间及反射面附近的线性共振吸收机制,指出自由薄膜因透射限制其最大吸收率为 50%,而置于反射面后通过相消干涉消除透射可实现临界耦合下的 100% 完美吸收。
该研究利用第一性原理计算系统揭示了钠离子嵌入层状钾水钠锰矿的结构稳定性、扩散机制、光谱特征及电子自旋特性,表明通过调控嵌入过程可优化其作为下一代能源、电子及自旋电子学材料的性能。
本文通过结合 Gromov 非挤压定理与 Poincaré-Birkhoff 正规形理论,从辛拓扑视角揭示了经典反应动力学中反应瓶颈的几何结构,表明通过偏置初始相空间分布可诱导显著的动力学延迟,从而为理解模式选择性和反应速率提供了新的几何见解。
该研究通过结合基于高精度电子结构数据的深度势分子动力学模拟与多种验证方法,成功将铝液 - 气临界点的温度、密度和压力精确确定在 6531–6576 K、0.637 g/cm³和 1.6 kbar,显著解决了该领域数十年的不确定性。
本文基于德·戈松(de Gosson)的辛几何方法,利用威格纳符号(Weyl-symbol)表述分析了量子正常形式瓶颈处的传输问题,发现横向浴模的压缩态会因几何尺度增长导致有效反应能量急剧耗散,从而显著抑制反应传输,揭示了与经典辛宽度图像一致的量子几何抑制机制。
该研究通过模拟泵浦 - 探测光谱中的激发态吸收信号,对比了振动波包动力学与受激拉曼散射(ISRS)两种理论描述,发现 ISRS 框架下需考虑非相邻振动能级间的相干性才能与波包方法吻合,且特定光谱带宽下相干反斯托克斯路径对信号贡献占主导。
本文提出了一种计算方法,通过建模原子图并优化连接特定底物结合位点的路径,自动生成能够捕获特定底物的最小分子笼结构。
本文提出了一种基于特征值解析导数的新算法,利用连分式法中的三项递推关系,实现了对实数和复数参数广义球面波方程特征值的高精度计算,并成功应用于多种准分子系统的电子能级分析。