903 篇论文
计算物理学是连接抽象理论与现实世界的桥梁，它利用强大的计算机模拟来探索从微观粒子到浩瀚宇宙的复杂规律。在这里，我们不再仅仅依赖纸笔推导，而是通过数字实验揭示物质深处那些难以直接观测的奥秘，让深奥的公式在代码中焕发新生。
Gist.Science 持续追踪 arXiv 上发布的最新预印本，确保您能第一时间获取这些前沿成果。我们不仅提供详尽的技术解读，更会将其转化为通俗易懂的通俗摘要，帮助不同背景的研究者与爱好者轻松跨越专业门槛。
以下为您精选的近期计算物理学领域最新论文，涵盖了从量子模拟到流体力学的多样探索。
该研究通过对比量子力学计算与分子动力学模拟，发现尽管量子效应在氢气透过石墨二炔膜的过程中依然显著，但结合膜热运动效应的经典模拟不仅能合理复现渗透率随温度的变化趋势，还能通过引入量子修正将渗透率结果限定在可靠的置信区间内，从而证实了考虑膜原子振动对于准确模拟气体传输特性至关重要。
该论文介绍了 PySCF 的 GPU4PySCF 模块中实现的 GPU 加速多网格高斯 - 平面波密度拟合算法，该算法在 NVIDIA H100 GPU 上实现了高达 25 倍于 CPU 的加速比，能够高效处理包含数千个原子的体系并支持从头算分子动力学等应用。
该论文通过数值模拟研究了将二次谐波产生（SHG）这一高效光学非线性机制引入衍射神经网络（DNN）的方法，揭示了 SHG 层位置对分类精度和类对比度的关键影响，并探讨了实验实现的约束条件与功率效率，为构建全光学非线性 DNN 提供了可行路径。
该论文提出了一种基于正则系综和核液滴模型的统计方法，用于计算低能初级粒子在纳米体积内产生的电离团簇尺寸分布，并展示了该模型在轨迹模型不适用的场景下的可行性。
本文介绍了一个名为 MultiAtomLiouvilleEquationGenerator 的开源 Mathematica 软件包，它专为多能级原子系统（特别是包含任意数量原子的复杂构型）设计，能够利用稀疏线性代数技术高效生成精确的无近似主方程、伴随主方程及李乌维尔超算符。
该研究通过将蛋白质语言模型 ESM3 中蕴含的进化知识蒸馏至图神经网络，成功构建了一种能够统一准确模拟折叠蛋白与内在无序蛋白的通用隐式溶剂模型，从而克服了传统隐式溶剂模型在精度和泛化性上的长期局限。
本文基于满足详细平衡且可积的 Pullin 方程，首次推导了多原子气体宏观变量（应力、温度及热流）的显式弛豫解析解，在查普曼 - 恩斯科格框架下证实了热传导系数依赖于热非平衡自由度的长期猜想，并据此提出了一种能准确恢复平动与转动热流耦合机制的新型 Rykov 型弛豫模型。
该论文提出了一种结合低精度位宽表示与插值技术的数值场优化方法，集成于开源 GPU 加速 FDTD 求解器 FDTDX 中，旨在通过降低存储开销来解决时间可逆梯度计算中的内存瓶颈，从而提升纳米光子学逆设计模拟的效率。
本文基于广义刘维尔框架，推导并验证了仅激活部分晶胞自由度的 Martyna-Tobias-Klein 气压耦合算法中的守恒能量量与系综测度，并提出了相应的完整积分方案，证明该方法能精确采样受限晶胞形状下的等温等压系综。
该研究结合深度势分子动力学与信息论方法，揭示了油 - 水界面处集体电子极化导致的电荷不对称性，阐明了水相向烃相净电荷转移及由此产生的负表面电荷的微观起源。