El Agente Cuantico: Automating quantum simulations

本文介绍了名为“量子代理”(El Agente Cuántico)的多智能体 AI 系统,该系统通过自然语言接口自动将科学意图转化为跨异构量子软件框架的端到端模拟工作流,从而降低了量子模拟的技术门槛并推动了其自主化发展。

Ignacio Gustin, Luis Mantilla Calderón, Juan B. Pérez-Sánchez, Jérôme F. Gonthier, Yuma Nakamura, Karthik Panicker, Manav Ramprasad, Zijian Zhang, Yunheng Zou, Varinia Bernales, Alán Aspuru-GuzikMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Entanglement Barriers from Computational Complexity: Matrix-Product-State Approach to Satisfiability

该论文通过矩阵乘积态的虚时演化方法研究 3-SAT 问题,揭示了由经典计算复杂性(特别是#3-SAT 计数问题的难度)所导致的量子纠缠壁垒,并指出该量子启发式方法所需的非稳定化资源随系统规模超线性增长,从而证明了经典计算复杂性会直接体现为量子纠缠特性。

Tim Pokart, Frank Pollmann, Jan Carl BudichMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Direct Variational Calculation of Two-Electron Reduced Density Matrices via Semidefinite Machine Learning

该论文提出了一种结合输入凸神经网络与半定规划的半定机器学习框架,通过从分子数据中学习两电子约化密度矩阵(2-RDM)的顶点边界近似,在无需显式构建高阶正性条件的情况下,显著提升了直接变分计算 2-RDM 的精度,使其结果与完全活性空间组态相互作用(CASCI)高度一致。

Luis H. Delgado-Granados, David A. MazziottiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

JAWS: Enhancing Long-term Rollout of Neural Operators via Spatially-Adaptive Jacobian Regularization

本文提出了名为 JAWS 的基于空间自适应雅可比正则化的概率正则化策略,通过根据局部物理复杂度动态调整正则化强度,在抑制高频不稳定性与保留奇异特征梯度之间取得平衡,从而显著提升了神经算子在长时程推演中的稳定性、激波保真度及泛化能力,同时降低了训练计算成本。

Fengxiang Nie, Yasuhiro SuzukiMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Towards Efficient and Stable Ocean State Forecasting: A Continuous-Time Koopman Approach

本文提出了一种连续时间 Koopman 自编码器(CT-KAE)作为双层准地转海洋系统的轻量级代理模型,通过将其非线性动力学投影为线性常微分方程,实现了比自回归 Transformer 基线更稳定、误差增长有界且推理速度快数个数量级的长时序海洋状态预测。

Rares Grozavescu, Pengyu Zhang, Mark Girolami, Etienne MeunierMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Hybrid ensemble forecasting combining physics-based and machine-learning predictions through spectral nudging

该研究首次将谱松弛技术应用于概率集合预报框架,通过将机器学习模型(AIFS-ENS)的大尺度预报信息松弛至物理模式(IFS-ENS),成功构建了混合集合预报系统,显著提升了热带和温带地区的预报技巧及热带气旋路径预测精度。

Inna Polichtchouk, Simon Lang, Sarah-Jane Lock, Michael Maier-Gerber, Peter DuebenMon, 09 Ma🔬 physics

Non-intrusive Monitoring of Sealed Microreactor Cores Using Physics-Informed Muon Scattering Tomography With Momentum Measurements

本文提出了一种名为μ\muTRec的物理信息框架,通过结合高斯多重库伦散射模型与贝叶斯更新及动量测量,利用宇宙射线μ子散射层析成像技术,实现了对密封微堆芯内缺失燃料的高灵敏度、非侵入式检测,其检测能力显著优于传统方法。

Reshma Ughade, Stylianos ChatzidakisMon, 09 Ma🔬 physics.app-ph

Spin-Orbit Induced Non-Adiabatic Dynamics: An Exact Ω\Omega-Representation

该研究通过理论推导与高精度基准测试证明,将分子哈密顿量从ΛS\Lambda S表象转换至绝热Ω\Omega表象虽能消除自旋轨道耦合,但会引入显著的自旋轨道诱导非绝热耦合,若忽略这些项将导致严重误差,因此Ω\Omega表象的单态近似仅在相互作用态能级充分分离时可靠,否则必须显式包含非绝热项。

Ryan P. Brady, Sergei N. YurchenkoMon, 09 Ma🔬 physics

Frustrated supermolecules: the high-pressure phases of crystalline methane

该研究通过基于密度泛函理论的分子动力学模拟,揭示了高压下甲烷晶体复杂相(如相 A 和相 B)可被理解为近球形超分子团簇的堆积结构,其非立方对称性及相变迟滞源于分子取向对间距的敏感依赖,体现了高效堆积与熵抑制之间的竞争平衡。

Marcin Kirsz, Miguel Martinez-Canales, Ayobami D. Daramola, John S. Loveday, Ciprian G. Pruteanu, Graeme J AcklandMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Long-range machine-learning potentials with environment-dependent charges enable predicting LO-TO splitting and dielectric constants

该研究提出了两种结合环境依赖点电荷的长程机器学习势模型,通过引入显式静电相互作用,不仅降低了训练误差并准确预测了有机二聚体的结合曲线,还成功实现了对各向同性 NaCl 晶体 LO-TO 分裂和介电常数的预测,并展示了该方法在各向异性 PbTiO3_3声子谱计算中的广泛适用性。

Dmitry Korogod, Alexander V. Shapeev, Ivan S. NovikovMon, 09 Ma🔬 physics

Exotic Pressure-Driven Band Gap Widening in Carbon Chain-Filled KFI Zeolite and Its Pathway to High-Pressure Semiconducting Electronics and High-Temperature Superconductivity

该研究发现碳链填充的 KFI 沸石在高压下表现出反常的带隙展宽现象,并成功合成了超长累积烯链,实现了高达约 62 K 的超导转变温度,为高压半导体电子学和高温超导研究开辟了新途径。

C. T. Wat, K. C. Lam, W. Y. Chan, C. P. Chau, S. P. Ng, W. K. Loh, L. Y. F. Lam, X. Hu, C. H. WongMon, 09 Ma🔬 physics