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今天10月21日周三44 条
  1. arXiv 量子物理38

    方形 Rydberg 原子晶格中由边界诱导的几何阻挫

    研究方形晶格 Rydberg 原子阵列在条纹密度波相中由晶格尺寸奇偶性诱导的几何缺陷:奇数尺寸晶格选择单一条纹畴,偶数尺寸晶格在四角形成不相容畴,产生具有 π/2 旋转不变性、缺陷自晶格中心发出的态;更大失谐下则出现由对角相邻两角成核、被一维对角缺陷分隔的 π 旋转不变态。团队在 Aquila 原子量子处理器上验证了态制备协议,并用平衡态与实时动力学张量网络模拟进行基准测试。

  2. arXiv 量子物理20

    海森堡反铁磁体变分波函数相位优化复杂度的图论分析

    研究将海森堡反铁磁体希尔伯特空间表示为加权图,变分能量对应加权 XY 模型,在 Z₂ 相下可约化为经典反铁磁 Ising 模型。固定振幅时,基态波函数符号重构等价于加权 Max-Cut 实例,从而把波函数符号优化直接与组合优化联系起来。作者已修正此前的 NP-hardness 论断,并修订了与变分蒙特卡洛的关联。

  3. arXiv 量子物理22

    基于机器学习构建局部隐态模型判定量子可操控性的通用框架

    研究者提出一种基于机器学习的框架,通过批量采样测量与梯度优化构建最优局部隐态(LHS)模型,以判定纠缠态是否可操控。该方法在 two-qubit Werner 态的三类测量下均达到解析可见度边界,并在 two-qutrit isotropic 态的任意 PVM 下复现已知解析边界。进一步分析显示,POVM 相比 PVM 可能更有助于揭示这类态的可操控性。

  4. arXiv 量子物理20

    各向异性 Dicke 量子电池中 Kerr 非线性下的稳定充电能量与相变研究

    研究考察了含 Kerr 非线性的各向异性 Dicke 量子电池,发现特定非线性强度下会出现多个近简并点。远离该区域时稳定储能主要由遍历-非遍历转变(ENET)决定,区域内则由一阶和二阶耗散相变(DPT)控制。团队用 Liouvillian 谱理论量化 DPT 临界慢化,并通过强化学习(RL)优化充电过程。

  5. arXiv 物理34

    利用仅幅度与复数测量提升学习先验动态 MRI 重建

    研究提出 C+Mag,一种融合辅助 k 空间幅度信息的物理驱动深度学习动态 MRI 重建方法,基于 ADMM 展开框架并引入幅度感知数据保真项。在回顾性欠采样 cine MRI、相位对比血流 MRI 及前瞻性实时 cine MRI 上,该方法相比传统 PD-DL 方法伪影抑制更好、解剖结构更清晰、相位信息保留更佳,并获得盲法专家评估支持。成果将发表于 IEEE TBME。

  6. arXiv 物理50

    用算子学习实现高效量子计算

    研究者提出一个将离散算子映射为紧凑结构化量子电路的框架,所得变分电路可按目标硬件的连通性与长程相互作用定制。该学习过程用反向传播和仅需单个辅助量子比特做块编码的代价函数,同时优化酉算子与非酉稠密或稀疏算子,并引入正则项降低近似误差。

  7. arXiv 物理42

    概率去噪框架从噪声数据中提取光谱信号并给出预测不确定性

    研究者提出一种概率去噪框架,可从噪声数据中同时提取去噪信号和逐元素预测不确定性。在三维角分辨光电子能谱数据上,该模型能从平均每体素仅 0.02 个电子的泊松噪声中可靠恢复铜氧化物超导体的谱特征,并将不确定性传播到后续超导能隙分析,给出有科学意义的误差棒。该方法还成功扩展到二维 X 射线衍射数据。

  8. arXiv 物理60

    GraphRiverCast:拓扑感知基础模型实现全球河网水动力预测

    研究团队提出拓扑感知的河流基础模型 GraphRiverCast(GRC),可在无先验河流状态条件下,基于稀疏水文站观测对全球河网逐河段预测每日多变量水动力。GRC 表现优于强物理模型和机器学习模型,其预测技巧随预见期衰减很小,并可泛化到无观测河段和更高分辨率河网。归因实验显示,GRC 更多依赖拓扑与强迫信息重建河流状态,而非依赖时间递归。

    推荐理由:论文提出以拓扑结构约束的河流基础模型,为观测稀疏的地球系统建模提供了一种可迁移思路。

  9. arXiv 物理38

    BridgeCast:用条件流匹配与外生变量将海浪预报桥接到再分析数据

    BridgeCast 是一个基于条件流匹配(CFM)的概率模型,将物理模型的海浪预报转换为类再分析场,以做偏差校正。它把物理预报视为受损观测,用连续时间生成过程将其分布桥接到再分析数据,并由 Transformer 架构实现时空建模、引入外生大气变量,支持 ODE 与 SDE 两种推理形式。真实数据实验显示其在各区域和预报时效上均优于 SOTA 基线。

  10. arXiv 物理34

    基于张量列分解的低秩近似让 Moment Tensor Potential 训练集减半且精度不降

    研究团队基于张量列(TT)分解实现 Moment Tensor Potential(MTP)的低秩近似,提出 TFMTP 模型。在 FLiNaK 熔盐分子动力学模拟与 Mo-Nb-Ta-W-V 五元合金几何优化中,TFMTP 在 1.5 倍压缩下所需拟合构型数比原 MTP 少一半,精度无差别。两种模型预测的 FLiNaK 密度、粘度及合金弹性常数与体模量差异可忽略。

  11. arXiv 物理32

    SSBM 如何模拟 Ising 机器行为:附加伪退火方法在 K_2000 基准上找到最佳割值

    研究阐明 SSBM 在何种条件下可被配置为模拟连续变量 Ising 机器的行为,并证明在这些条件上叠加类似物理退火的效应后,SSBM 能为 K_2000 基准实例找到最佳已知割值。此前该模拟器在特定条件下伪自旋模式会逐步收敛为单一模式,收敛解的割值达到最佳已知割值的 99.7%。

  12. arXiv 物理45

    SEPNET-PRISM-R:实时提前 24 小时预报太阳高能粒子事件

    SEPNET-PRISM-R 是一套近实时系统,可每小时发布未来 24 小时的太阳高能粒子(SEP)事件概率预报。模型融合活动区图像块、耀斑特征、CME 特征与历史质子通量等多模态太阳数据,同时预测 SEP 发生、峰值质子通量、软 X 射线通量与 CME 速度。训练数据覆盖 1986 年 2 月至 2025 年 9 月,后处理模块显著压低误报率并保持事件检出能力。

  13. arXiv 物理58

    Neural Operator Splitting 框架提升复杂几何流体仿真精度

    Jianxiang Li 等提出 Neural Operator Splitting 框架,按分数步数值格式把每个时间步拆成物理可解释的算子分别学习,并引入条件线性傅里叶神经算子 CL-FNO。在二维和三维变几何流体实验中,完整模型相比单步神经算子将平均相对 L2 rollout 误差在二维降低 68%、三维降低 40%;在相近误差水平下,每步推理速度约为蒙特卡洛求解器的 10^3 倍。

  14. arXiv 物理20

    基于合成数据生成与主动学习的血流动力学形状感知代理模型

    研究基于 SynthAorta 数据集生成生理一致的计算流体动力学解,并用 Graph U-Net 与 Transformer U-Net 代理模型预测收缩期峰值速度场和压力场。主动学习在早期训练阶段相比随机采样收益有限,但在微调阶段通过梯度与子空间采样策略提升性能;物理一致性约束作为微调目标比全程正则化更有效。分布外研究表明,代理模型的主要限制在于参数化的几何支撑范围,而非神经网络架构本身。

  15. arXiv 物理31

    基于图神经网络的爆轰流场降维图表示

    研究用基于GNN的自编码器为含爆轰流场生成降维潜在图表示。在二维氢-空气通道中,有效分辨率约为诱导长度两倍的潜在图即可重建胞状爆轰的波前与激波后区域。外推实验显示,GNN重建存在表示层级:优先保留爆轰波前特征(波前轮廓与三重点),其次才是下游爆燃区。

  16. arXiv 物理38

    双层双能胸片深度学习机会性冠脉钙化评估的模拟研究

    一项回顾性模拟研究用 550 例钙化积分 CT 构建双层双能胸片,并以改进的 nnU-Net 同时预测冠脉钙化定位与 Agatston 评分。侧位视图 Dice 为 0.34,高于 AP 的 0.23 和 45° 的 0.22;侧位双能骨图像在 CAC>100 的 AUC 为 0.86,显著优于单能的 0.64。研究者认为模拟结果支持侧位双层双能骨成像用于机会性冠脉钙化评估,仍需物理与临床验证。

  17. arXiv 物理31

    面向风灾后建筑评估与恢复推理的多模态工程 GraphRAG 框架

    一项研究提出多模态工程 GraphRAG 框架,将风灾后的图像与勘察报告证据转化为保留来源的构件级表示,区分已确认损伤、明确阴性证据、未决状态与临时措施。该框架结合图对齐检索与兼容性、矛盾、证据优先级和弃权机制约束推理,并用蒙特卡洛模拟在动作依赖网络中传播停工时间不确定性。

  18. arXiv 物理48

    随机介电图案训练实现纳米光子结构电磁场免重训预测

    一种在随机介电图案上训练的电磁代理求解器,可直接预测未见几何与材料排布的复杂电磁场而无需重训。训练集含 5,001 个随机自由形状图案与 140 个相对介电常数(2.1 至 16.0)的 700,140 种组合,在 35,441 个几何-介电样本上,膨胀残差网络平均相对场误差为 1.4%-7.6%。对 6,950 个逆向设计超透镜样本,最优三种架构预测透射功率的中位相对误差为 0.7%-0.9%。

  19. arXiv 物理32

    HypoNet Nankai PS:用物理信息神经网络和三维P/S波速度模型快速定位南海海槽震源

    HypoNet Nankai PS 将原有仅支持P波到时的物理信息神经网络震源定位框架扩展到P波和S波。研究基于P波模型经经验转换关系构建S波速度模型,并因S波速度更低、走时梯度更陡而重新设计了配点分布、网络架构与优化器。在223次DONET台站记录的地震上,定位结果在网络覆盖范围内与JMA目录基本一致,向海一侧则显著更浅,位于洋壳和上地幔顶部。

  20. arXiv 物理31

    受 NeRF 启发的神经场实现反应流三维超分辨率

    研究提出受 NeRF 启发的神经场超分辨率框架 NFSR,将连续坐标条件表示用于反应流场重建,并以主成分分析压缩热化学状态。其分层版本 H-NFSR 在湍流预混氢-空气火焰的三维直接数值模拟数据上,各坐标方向粗化 8 倍时预测指标优于三三次插值,并能恢复表面褶皱与局部火焰曲率等中小尺度特征。

  21. arXiv 物理31

    ISAT-ANN:负载均衡的神经网络辅助跨临界多相流相平衡自适应制表

    研究提出 ISAT-ANN 混合框架,用预训练 ANN 在制表扩展时替代迭代求解器以保证不崩溃,并用 O(N) 贪心负载均衡算法在核心间重新分配计算任务。在 Mach 5 激波-液滴相互作用基准上,该方法准确捕捉激波-界面动力学且无失稳,单核热力学计算较独立 ANN 提速 2.30 倍、并行提速 2.62 倍,AMR 额外带来 2.92 倍整体效率提升。