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。

Gist.Science 致力于让 arXiv 上的最新研究成果触手可及。我们实时追踪并处理该分类下发布的所有预印本,为每一篇论文提供通俗易懂的科普解读与详尽的技术摘要,帮助不同背景的读者跨越专业术语的障碍,轻松把握前沿动态。

以下是该领域近期在 arXiv 上发布的最新论文精选。

A Lanczos-based algorithm for sum-over-states calculations of NMR spin--spin coupling constants at the RPA level of theory: The Fermi-contact term

本文提出了一种基于 Lanczos 算法的 RPA 级方法,用于高效计算 NMR 自旋 - 自旋耦合常数中的费米接触项,结果表明该方法仅需计算少于 50%(含第三周期原子的分子约 60%)的激发态即可将误差控制在 0.5 Hz 以内,显著优于传统的 Davidson 算法。

Sarah L. V. Zahn, Luna Zamok, Sonia Coriani, Stephan P. A. Sauer2026-03-23🔬 physics

Data-Efficient Active Learning Discovery of Transition Metal Photosensitizers for Type I Photodynamic Therapy

该研究提出了一种数据高效的活动学习框架,结合预训练原子表示和少量量子化学计算,从超过 210 万个过渡金属配合物中成功筛选出适用于缺氧条件下 I 型光动力疗法的钌、锇和铱基光敏剂,并揭示了金属中心、配体环境及取代基模式对光反应性的关键设计原则。

Alessio Fallani, Pi A. B. Haase, Julianne F. F. Eckert, Luukas Nikkanen, Sherri A. McFarland, Martina Stella, Fabijan Pavoševic2026-03-23🔬 physics

Coupled cluster theory for positron binding in anions and polyatomic molecules

本文提出了正电子耦合簇单双激发(POS-CCSD)方法,通过平等处理电子与正电子并包含双电子 - 单正电子激发,成功计算了原子负离子及多种极性/非极性多原子分子的正电子结合能,揭示了电子关联在描述此类复杂系统中的关键作用,尽管受限于基组收敛速度导致定量精度尚未完全达到实验水平。

Rosario R. Riso, Jan Haakon M. Trabski, Federico Rossi, Dermot Green, Henrik Koch2026-03-23🔬 physics

Prediction and Experimental Verification of Electrolyte Solvation Structure from an OMol25-Trained Interatomic Potential

本文通过整合基于 OMol25 数据集训练的机器学习势函数与实验验证,证实了该模型在预测钠离子电池电解液密度、结构因子及纳米尺度溶剂化结构方面显著优于传统无机材料训练模型,并揭示了温度与溶剂拓扑对离子溶剂化行为的微观影响机制。

Nitesh Kumar, Jianwei Lai, Casey S. Mezerkor, Jiaqi Wang, Kamila M. Wiaderek, J. David Bazak, Samuel M. Blau, Ethan J. Crumlin2026-03-23🔬 physics

Faster quantum chemistry simulations on a quantum computer with improved tensor factorization and active volume compilation

本文通过提出新型块不变对称位移张量超压缩(BLISS-THC)框架并结合面向融合基光子硬件的活性体积(AV)编译技术,实现了分子电子结构计算在容错量子计算机上相比现有技术两个数量级的运行速度提升。

Athena Caesura, Cristian L. Cortes, William Pol, Sukin Sim, Mark Steudtner, Gian-Luca R. Anselmetti, Matthias Degroote, Nikolaj Moll, Raffaele Santagati, Michael Streif, Christofer S. Tautermann2026-03-20⚛️ quant-ph