論文の概要: Scalar-pathway fidelity improves physical accuracy in short-range equivariant interatomic potentials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15892v1
- Date: Sun, 14 Jun 2026 16:25:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:33.930603
- Title: Scalar-pathway fidelity improves physical accuracy in short-range equivariant interatomic potentials
- Title（参考訳）: 短距離同変原子間ポテンシャルにおけるスカラーパスウェイ忠実度による物理精度の向上
- Abstract要約: 我々は、制御されたスカラー・パスウェイプローブとして、PGS(Physical-Aware Neighborhood)プーリングとPGS(Physical-Guided Spectral)ミキサーを用いる。
MACEを高次機械的足場として使用すると、PANは調整感度の振幅変調を追加し、PGSはエッジとリードアウトスカラーを放射スペクトルベースとテーパースペクトルベースで強化する。
このスカラー・パスウェイ補正は、MACEの力誤差を22～27%削減し、エネルギー誤差を19～22%削減する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.5438676149999075
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate interatomic potentials enable molecular dynamics of materials, molecules, and interfaces beyond density-functional-theory length and time scales. Equivariant neural network potentials have improved the representation of local geometry. However, their deployable energy surfaces ultimately manifest through invariant scalar channels, whose aggregation and spectral resolution remain comparatively underexamined. Here we use Physics-Aware Neighborhood (PAN) pooling and Physics-Guided Spectral (PGS) mixers as controlled scalar-pathway probes: lightweight, symmetry-preserving modifications that act only on \(\ell=0\) channels while leaving the equivariant tensor backbone unchanged. Using MACE as a high-body-order mechanistic scaffold, PAN adds coordination-sensitive amplitude modulation, whereas PGS augments edge and readout scalar features with radial and tapered spectral bases. Across metallic Ag, covalent Si, a short-range ionic LiF/Li--F subset, and MD17/rMD17 molecules, this scalar-pathway correction reduces MACE force errors by 22--27\% and energy errors by 19--22\%; on systems with stress labels, stress errors decrease by 27--28\%, at approximately 5\% additional inference-FLOPs cost. Directionally consistent gains in Allegro and NequIP further indicate that the correction is portable across distinct short-range equivariant backbones, although effect sizes remain architecture-dependent. These results identify scalar-pathway fidelity as a practical design dimension for short-range equivariant interatomic potentials.
- Abstract（参考訳）: 正確な原子間ポテンシャルは密度汎関数理論と時間スケールを超えた材料、分子、界面の分子動力学を可能にする。
等価なニューラルネットワークポテンシャルは局所幾何学の表現を改善した。
しかし、それらの展開可能なエネルギー表面は最終的に不変のスカラーチャネルを通して現れ、その凝集とスペクトル分解能は比較的過小評価されている。
ここでは、制御されたスカラー・パスウェイプローブとして、PGS(Physical-Aware Neighborhood)プーリングとPGS(Physical-Guided Spectral)ミキサーを用いる。
MACEを高次機械的足場として使用すると、PANは調整感度の振幅変調を追加し、PGSはエッジとリードアウトスカラーを放射スペクトルベースとテーパースペクトルベースで強化する。
金属アグ、共有価Si、短距離イオンLiF/Li-Fサブセット、MD17/rMD17分子を含むこのスカラー・パスウェイ補正は、MACE力誤差を22-27-%、エネルギー誤差を19-22-%削減する。
Allegro と NequIP の直接的に一貫した利得は、その補正が異なる短距離の同変バックボーンで可搬可能であることを示しているが、効果の大きさはアーキテクチャに依存している。
これらの結果は、スカラーパスウェイの忠実度を、短距離同変原子間ポテンシャルの実用的な設計次元として同定する。
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