机器学习预测β衰变半衰期并用于r过程观测量计算
论文引入混合密度网络(MDN)对最新实验测量进行训练,外推丰中子核的β衰变半衰期,直接参数化半衰期概率分布以给出内禀不确定性。研究发现改变训练数据集会产生差异很大的外推结果,尤其在N=126同中子素链等数据稀疏区域;随后将部分模型结果传入r过程网络计算评估对同位素丰度的影响,并结合热化效率把有效核加热率转化为千新星热光度光变曲线,比较单模型内禀不确定性与多独立模型产生的结果范围。
论文引入混合密度网络(MDN)对最新实验测量进行训练,外推丰中子核的β衰变半衰期,直接参数化半衰期概率分布以给出内禀不确定性。研究发现改变训练数据集会产生差异很大的外推结果,尤其在N=126同中子素链等数据稀疏区域;随后将部分模型结果传入r过程网络计算评估对同位素丰度的影响,并结合热化效率把有效核加热率转化为千新星热光度光变曲线,比较单模型内禀不确定性与多独立模型产生的结果范围。
研究者用Halo-EFT耦合库仑修正eikonal近似反应模型,对RIKEN测得的19C在Pb靶上67 MeV/nucleon库仑破裂数据做贝叶斯重分析,得到单中子分离能Sn(19C)=0.60±0.02 MeV和基态渐近归一化系数C1/2+=0.85±0.02 fm−1/2,并估计其他模型输入对这两个结构观测量的不确定度约为15%。
京都大学等团队在 npj Space Exploration 发表研究,利用数据同化技术从断片性的金星云顶观测推断大气三维结构,再现了金星大气超级旋转的长期变动。论文作者包括 Yukiko Fujisawa、Norihiko Sugimoto 等,DOI 为 https://doi.org/10.1038/s44453-026-00061-w。
GION(Ginkaku Lightcone Multi-wavelength Simulation Project)模拟套件发布,包含 10 个全天高分辨率宇宙学光锥模拟及其配套产物,用于多波段大尺度结构宇宙学。
推荐理由:论文给出粒子数、体积和红移范围等参数,读者可据此评估该模拟套件对 Stage-IV 巡天的适用性。
论文提出用 Fisher 矩阵方法,通过脉冲星项(pulsar terms)追踪纳赫兹频段超大质量黑洞双星(SMBHB)在数万年尺度上的引力波频率演化,以检验环境效应导致的偏离。
论文介绍基于机器学习的 SNe Ia 光谱自动定量拟合框架 riddler 的改进,训练数据集扩展到纯爆燃、延迟爆轰、双爆轰、引力约束爆轰和剧烈并合五类爆炸场景。
University of Florida 等机构的研究者利用 POSYDON 将详细双星演化纳入恒星光谱合成,生成了包含双星演化效应的恒星族群光谱。该工作使用 numpy、matplotlib、astropy、scipy、pandas 等 Python 模块完成计算与绘图。
MPI for Intelligent Systems 等机构提出 ARENA 神经网络架构,通过多实例学习从数量可变的活动区切片中预测太阳耀斑,并利用注意力机制定位驱动预测的关键活动区,无需耀斑源区标注。该模型在弱监督下仅需耀斑/无耀斑标签训练,Heidke 技巧评分达 0.45,与其他耀斑预测方法相当,代码已开源。
研究通过大语言模型参与的 AI 材料发现流程提出石墨烯衍生二维超晶格 Grokene,预测其常压室温超导,平均场临界温度约 325 K,全各向同性 Eliashberg 解给出约 310 K。严格二维性引入相位涨落,单层 BKT 转变温度仅约 120 K,作者建议少层堆叠、衬底或栅极工程等途径提升 TBKT。工作结合 DFPT/EPW、Eliashberg 与 RPA,提出需实验合成与表征验证。
Monahan和Neumann在MS方案下计算了无极化夸克和胶子准分布与赝分布的一圈矩阵元及其到PDF的匹配,将胶子关联子分解为六个协变形状因子并导出6×6重整化混合矩阵。
Chiu与Hsieh提出重整化群不变的对称性强度参数κAB=(χA−χB)/(χA+χB),用于定量刻画QCD中的对称性破缺。他们用Nf=2+1+1最优畴壁费米子在物理点上模拟,覆盖三个格距和164–385 MeV范围内的十二个温度,计算非单态扇区三个破缺道的κAB:κPS(π–δ系统)、κVA(ρ–a1系统)和κTX(ρT–b1系统)。
推荐理由:论文提出RG不变的对称性比值κAB并给出连续极限外推结果,可与既有格点研究的分歧对照阅读。
论文在 OSIRIS 粒子模拟程序中实现了相干 axion 电动力学模块,并识别出由两束等幅反向传播电磁泵浦支撑的 axion-光子参量不稳定性。作者重新推导发现此前提出的严格共线分支在一致约化 axion-Maxwell 方程后被消除,而驻波几何支持一种独立的 Floquet 不稳定性。
一项针对 DUNE 实验的中微子-原子核相互作用系统研究,利用 GENIE 事件生成器考察了末态相互作用与截面对中微子能量重建的影响。该研究为 DUNE 精确重建入射中微子能量、测定 CP 破坏和中微子质量序等基本参数提供理论支撑,涉及液氩(Ar40)带来的复杂性。
一项基于 GENIE 事件产生器的模拟评估显示,DUNE 依赖的 Relativistic Fermi Gas(RFG)模型在 CCQE 道严重低估总截面,需将 Axial Mass 从自由核子的 1.03 GeV 膨胀到 1.20±0.09 GeV 才能与 MicroBooNE 2022 年 νμ 截面数据吻合,掩盖了核建模的不完整。
Purdue University 等机构的研究者提出 irrep surface codes(ISC),一种二维拓扑量子纠错码,可横向直接实现满足两个条件的任意不可约有限门群逻辑门:门生成有限群且不可约。论文进一步发展了格手术协议,用于在常规表面码与 ISC 之间转移编码信息,为按目标逻辑操作定制拓扑码并集成到常规计算中提供了系统方法。
Boston College 团队引入 quailbot 智能体框架,将大语言模型接入扫描隧道显微镜(STM)仪器反馈回路,在与人类专家短暂学徒期后,前沿 LLM 智能体在 4.5 K 低温 STM 上以钨针对 FeTe 样品自主完成端到端针尖调控,并通过独立验证。
研究对约 40 种铜氧化物超导化合物进行大规模系统研究,通过 DFT 能带下折叠至单带 Hubbard 模型和三带 Emery 模型并结合统计分析,发现 Tc 与三带模型中 p 轨道上的库仑耦合强度相关性最强,凸显了铜氧化面中氧位点的重要性。
论文在填充因子 ν=±2 下用近似量子蒙特卡罗(AQMC)、精确对角化(ED)和 Hartree-Fock(HF)方法研究应变对扭转双层石墨烯相互作用基态的影响,考察 Kramers 谷间相干(KIVC)态到非公度 Kekulé 螺旋(IKS)态的应变调控相变。
Zi Hong Liu 与 Lukas Janssen 用大规模量子蒙特卡洛模拟研究了电中性蜂窝双层上无自旋相互作用费米子的相图。
Finn L. Temmen 为扩展 Kane-Mele-Hubbard 模型(含 Kane-Mele 自旋轨道耦合项与最近邻相互作用)开发了适用于 Hybrid Monte Carlo(HMC)算法的连续辅助场表述。
研究者通过 Hubbard 模型 Hybrid Monte Carlo 模拟,在近室温下计算了 perylene 和 corannulene 在不同掺杂水平下的单体、激子(两体)和 trion(三体)关联子。
Buccioni 等人在预印本 CERN-TH-2026-261 中给出强子对撞机上夸克-反夸克湮灭与胶子融合道顶夸克对产生的完整双圈 QCD 振幅解析结果,精度到 O(ε²),并保持对顶夸克质量和颜色数的完整依赖。
FeynFacet 是一个由 AI 代理开发并执行程序、物理学家指定可观测量与约定的解析 NLO QCD 计算工作流,作者用它推导出质子-质子和轻子-质子碰撞中单举横向自旋转移的新解析硬函数。
Dodelson 等人在 arXiv 发表论文,提出复时散射核来编码热关联函数的复时奇点,使其在有限 N 下的分辨问题可交由数值处理。作者在高温矩阵量子力学中研究可积与混沌模型,发现奇点被平滑的尺度为 Δt∼N−1/2,与 D-膜探针位置的量子涨落一致,为超越经典几何描述探测黑洞内部提供了出发点。
Russian Quantum Center 与 Lebedev Physical Institute 等机构用分布式反馈激光二极管、集成微环谐振器和 3 ml 真空隙 Fabry–Pérot 腔构成自注入锁定激光系统,在 1–10 s 平均时间内实现 5⋅10⁻¹⁵ 的热噪声极限分数频率不稳定度,为紧凑腔稳激光器中最低之列。
IonQ 团队提出名为 patch routing 的方法,为由重复局域相互作用块构成的挫败晶格哈密顿量生成低挫败感块编码:先对小局域块做块编码,再用 SWAP 式路由网络在晶格上相干施加,昂贵的局域编码成本每次查询只付一次且与晶格尺寸无关。
UCLCHEM 4.0 是一个开源的气-尘天体化学模拟框架,可模拟从星系外到原行星盘尺度的星际介质化学演化。其核心求解器按时间求解化学反应网络,包含气相与冰晶化学及二者相互作用,并提供云坍缩、原恒星核和激波的物理参数化建模,以及 Fortran 与 Python 编程接口,自 2017 年起以开源形式发布(https://uclchem.github.io/ )。
Karlsruhe Institute of Technology 团队提出混合量子计算框架,将 (1+1) 维 Yukawa 理论中的费米子编码为 qubits、标量场编码为 qumodes,用于研究费米子–反费米子碰撞的共振散射动力学。
QpiAI India 提出 HERMES 方法,将 LCU 框架中算符 A 的量子处理完全转移到经典域,通过 Pauli 基展开与经典蒙特卡洛采样估计期望值,无需辅助量子比特、受控幺正或 A 的量子实现。
研究者用 galmex 测量的十个非参数形态指标,对 DESI Legacy Imaging Surveys 中的星系做概率分类,最佳二维组合(Shannon 熵配 M20 或不对称类指标)区分规则椭圆、规则旋涡与扰动星系的平衡准确率达 0.76–0.77。
Thompson 等人用宇宙学辐射流体动力学 zoom-in 模拟研究 z=6 时维里质量达 10^10 M⊙ 暗物质晕中星系的星团形成,星团以 sink 粒子表示并自洽涌现初始星团质量函数(ICMF)。
来自 RWTH Aachen University 与 DESY 的团队将 Pauli 传播框架应用于量子机器学习,通过将观测量在电路中反向传播,得到可在经典硬件上完全最小化的损失函数显式参数表达式,并提出基于权重和基于次数的截断及剪枝启发式等大规模可处理策略。
AQT 团队介绍 LYNX 量子信息处理器,基于囚禁 40 Ca + 离子,最多支持 31 个量子比特并具全连接能力。在 24 比特寄存器上标准随机基准测试给出平均单比特门误差 8(5)×10⁻⁵,交错随机基准测试给出平均双比特门误差 2.84(8)×10⁻³;量子体积测试通过最多 15 个量子比特,对应 QV=2¹⁵。
论文在 IBM Nighthawk revision 2 超导量子处理器 ibm phoenix 上演示高保真逻辑量子比特操作,通过排除欠性能组件与噪声感知解码,常规实现距离-3和距离-5表面码,每轮逻辑错误低于1%,其中缺陷排除使距离-5存储实验的每轮逻辑错误从1.9%降至0.9%。
推荐理由:论文给出缺陷排除与噪声解码如何把距离-5码每轮逻辑错误从1.9%降到0.9%,可迁移性强。
研究提出 AGN 吸积盘引力不稳定外区原位形成的恒星加热可在盘面产生局部垂直"柱状"结构,并计算其速度–延迟图 Ψ(λ,τ)、时变发射线谱与连续谱反响延迟谱。单个柱状结构在 Ψ 中产生局部热点及时变谱中清晰的"S 波",N∼100 个时仍可辨认;Mg ii/Hβ 上升而 C iv/Hβ 下降的反向变化可将其与纯运动学特征区分。
Georgia Institute of Technology 与 Northwestern University 团队提出 Trident,将容错量子计算架构的两级内存层次扩展为三级,加入含 1D Yoked Surface Codes(YSC)的中间层 L1 以降低 2D YSC 的验证开销。
深圳大学团队提出二维量子多体系统质心动量本征态的实空间构造框架,指出循环子空间维度由多体组态的空间对称性与粒子统计决定,并识别出高对称粒子分布中垂直方向动量取值相互约束的跨维度动量耦合,忽略该耦合会导致数值实现中基态遗漏或重复。
ETH Zürich 研究团队提出 QuantumMatterExplorer,一个基于大语言模型的自主智能体,仅输入哈密顿量及其参数范围即可通过自身数值模拟输出相图。
推荐理由:论文展示了LLM智能体在未知哈密顿量上自主探索相图的能力,读者可了解其方法与验证结果。
论文提出用Q-PRONTO数值方法基于fluxonium超导量子比特的电路哈密顿量设计并优化单比特门,Q-PRONTO通过投影算符将受约束优化转为无约束问题并用牛顿下降法求解,具有二次收敛而非常见的线性收敛。作者修改了Quantum Instrumentation Control Kit (QICK)固件的内存分配以施加长串任意脉冲,并用随机化基准测试表征性能,达到每门总误差6.6×10^-4。
Kalai、Khurana 和 Raizes 的论文证明,没有量子硬件的经典客户端可通过与单个不可信且可能恶意的量子服务器进行经典交互,像使用可信量子计算机一样私密地选择和运行量子计算、制备量子态、处理他方提供的量子态,并在服务器上以隐藏方式保存量子记忆供后续计算使用。