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。

A Graph Neural Network for the Era of Large Atomistic Models

本文介绍了 DPA3,这是一种基于线图序列的可扩展多层图神经网络,它遵循缩放法则并在多种原子系统上展示了卓越的零样本泛化能力,从而使其成为适用于大规模原子应用的极高精度基础模型。

Duo Zhang, Anyang Peng, Chun Cai, Wentao Li, Yuanchang Zhou, Jinzhe Zeng, Mingyu Guo, Chengqian Zhang, Bowen Li, Hong Jiang, Tong Zhu, Weile Jia, Linfeng Zhang, Han Wang2026-01-26🔬 physics

Towards Reasoning for PDE Foundation Models: A Reward-Model-Driven Inference-Time-Scaling Algorithm

本文介绍了一种针对偏微分方程(PDE)基础模型的创新测试时计算框架,该框架通过利用推理阶段的奖励驱动缩放来增强预测精度和分布外鲁棒性,特别是针对可压缩欧拉方程,其核心在于利用推理过程中的计算资源,而非仅仅依赖于大规模预训练。

Siddharth Mansingh, James Amarel, Ragib Arnab, Arvind Mohan, Kamaljeet Singh, Gerd J. Kunde, Nicolas Hengartner, Benjamin Migliori, Emily Casleton, Nathan A. Debardeleben, Ayan Biswas, Diane Oyen, Ear (…)2026-01-26🤖 cs.LG

Physics Informed Differentiable Solvers for Learning Parametric Solution Manifolds in Heterogeneous Physical Systems

本文提出了一种新颖的框架,将物理信息神经网络重新表述为可微求解器,以高效学习非均质系统中稳态达西流的连续解流形,通过在单次训练运行中将数据驱动的渗透率表示直接集成到物理信息损失函数中,从而实现精确、质量守恒的解以及不确定性量化。

Milad Panahi, Giovanni Michele Porta, Monica Riva, Alberto Guadagnini2026-01-26🔬 physics

Ultrafast Dipolar Electrostatic Modeling of Plasmonic Nanoparticles with Arbitrary Geometry

本文提出了一种用于任意几何形状等离激元纳米颗粒的超快静电建模框架,该框架通过将 Neumann-Poincaré 算子投影到紧凑的偶极基组上以避免大规模特征值问题,从而实现了快速的光谱响应计算,同时通过改进的长波近似引入了迟滞效应。

Paulo S. S. dos Santos, João P. Mendes, José M. M M. de Almeida, Luís C. C. Coelho2026-01-26🔬 physics.optics

Multiphase modeling of anisotropic biomass particle pyrolysis accounting for particle deformation and coupled gas-phase dynamics

本文在开源框架 Basilisk 内提出了一种新型单网格 Eulerian-VOF 模型,该模型能够完全解析生物质热解过程中的固气耦合动力学及各向异性颗粒变形,在与实验数据高度吻合的同时,为开发可持续热解工艺提供了强有力的工具。

Riccardo Caraccio, Edoardo Cipriano, Alessio Frassoldati, Tiziano Faravelli2026-01-23🔬 physics

Controlling HER activity and stability of γγ- and 6,6,12-Graphyne through engineered B-N doping: DFT and Reactive MD simulations

本研究结合密度泛函理论与反应分子动力学模拟,旨在证明 B-N 共掺杂(尤其是邻位构型)能够优化 γ\gamma- 和 6,6,12-石墨炔中析氢反应的氢吸附热力学并增强其热稳定性,而其他掺杂模式或纯净晶格则面临活性较弱或结构退化的问题。

Juan Gomez Quispe, Matheus Medina, Subhendu Mishra, Douglas S Galvao, Abhishek Singh, Pedro Alves da Silva Autreto2026-01-23🔬 physics.app-ph

Full-spectrum modeling of mobile gamma-ray spectrometry systems in scattering media

本文提出了一种用于散射介质中移动伽马射线能谱系统的广义、平台无关的全谱建模框架,该框架实现了近乎实时的模板生成,计算速度提升了 10710^7 倍且保持高精度,显著增强了在多种环境及应急响应应用中的源定位与定量分析能力。

David Breitenmoser, Alberto Stabilini, Malgorzata Magdalena Kasprzak, Sabine Mayer2026-01-22🔬 physics.app-ph