物質の性質を温度や圧力などの巨視的な現象と、原子や分子の微視的な振る舞いを結びつけるのが統計力学です。この分野では、無数の粒子が織りなす複雑な集団行動から、熱や圧力といった日常の物理法則がどのように導き出されるかを解明します。

Gist.Science では、arXiv に投稿された統計力学関連の最新プレプリントをすべて対象に、専門家が執筆した平易な解説と詳細な技術的サマリーを提供しています。複雑な数式に囲まれた研究を、誰もが理解できる形に翻訳することで、科学の最前線を広く共有することを目指しています。

以下に、統計力学の分野から選り抜かれた最新の論文リストを掲載します。

Measuring Rényi entropy with an Echo Protocol

この論文では、ランダムノイズの平均化を必要とせず、超伝導量子ビットやキャビティ QED などのプラットフォームで実用的に実装可能な、投影されたロスミットエコーを用いた第 2 レーニィーエントロピーの効率的な測定プロトコルを提案し、その手法を OTOC の測定にも拡張可能であることを示しています。

Yi-Neng Zhou, Robin Löwenberg, Julian Sonner2026-06-19⚛️ quant-ph

Inheritance Entropy: A Model-Independent Method to Probe the Hereditary Structure of Cell Lineage Trees

本論文は、「継承エントロピー(Inheritance Entropy)」と呼ばれるモデルに依存しない手法を導入することで、ヒト骨髄間葉系幹細胞コロニーにおける不均一性が、細胞周期停止を制御する遺伝子に依存しない継承可能な要因に由来することを実証しており、これは観察されたクローン系統樹の値が非継承モデルと比較して有意に低いエントロピー値を示したことによって裏付けられている。

Alessandro Allegrezza, Riccardo Beschi, Domenico Caudo, Andrea Cavagna, Alessandro Corsi, Antonio Culla, Samantha Donsante, Giuseppe Giannicola, Irene Giardina, Giorgio Gosti, Tomas S. Grigera, Stefan (…)2026-06-19🧬 q-bio

Generating function and Bloch representation for quantum Fisher tensor

本論文は、ウルマン相対振幅が量子フィッシャーテンソルの母関数であることを確立し、平均ウルマン曲率のような幾何学的性質の計算を容易にするための一般的なブロッホ表現を導出し、スピン正準アンサンブル上でこの定式化を実証することで、磁場多様体上の定数リッチスカラーおよび真空アインシュタイン方程式を明らかにする。

Felipe P. Abreu, Wei Chen2026-06-19⚛️ quant-ph

Matrix-product state skeletons in Onsager-integrable quantum chains

本論文は、自由フェルミオン模型から相互作用のあるNN状態のオナゲル可積分なカイラルクロック鎖へと、高密度な行列積状態(MPS)スケルトンの概念を拡張し、ギャップのある領域において高密度なスケルトンを形成し、かつ特定のスペクトルセクターにおける厳密な固有状態として機能するMPSを構成することで、秩序パラメータの閉形式による計算を可能にし、オナゲル代数を通じて新たな励起状態を明らかにしている。

Imogen Camp, Nick G. Jones2026-06-19🔢 math-ph

Decoding cell signaling via optimal transport and information theory

本論文は、相互情報量と2-ワッサースタイン距離を組み合わせた二重忠実度フレームワークを導入することで、信頼性の高い細胞シグナル伝達が情報伝達と幾何学的な分布保存のバランスから生じることを示し、情報理論のみでは見落とされるフィードバックループのような調節モチーフにおける明確なトレードオフを明らかにするものである。

Mintu Nandi, Sosuke Ito2026-06-19🔬 cond-mat

Coupling between Phase Separation and Geometry on a Closed Elastic Curve: Free Energy Minimization and Dynamics

本論文は、相分離する濃度場を持つ閉じた弾性フィラメントの自由エネルギーとダイナミクスの結合を調査し、閉鎖制約がエネルギー景観を定性的に変化させ、剛体または開いたフィラメントとは大きく異なるメタステーブル(準安定)および安定なマルチドメイン形態を支持することを、解析的および数値的に明らかにしている。

Hanchun Wang, Ronojoy Adhikari, Michael E. Cates2026-06-19🔬 cond-mat

Nonequilibrium steady states induced by stochastic mid-circuit measurements and resets on a quantum computer

本論文は、ノイズを含む離散時間理論と、最大7個の量子ビットを備えた超伝導量子プロセッサを用いたその実験的検証を提示し、確率的な回路中測定およびリセットが、相互作用する量子系を理論的予測と定量的かつ一致し、かつ平衡量子相転移の兆候を示す非平衡定常状態へと成功裏に駆動できることを実証する。

Jakob Murauer, Sabine Tornow, Gabriele Perfetto2026-06-19🔬 cond-mat

Spectra as a classical phenomenon, and the Einstein classical program

この論文は、スペクトルが純粋に理解不能な量子現象であるという概念に異を唱え、ネルンストの零点エネルギーの概念を取り入れることで、イオン結晶の赤外スペクトルの古典的な計算が広い温度範囲にわたって実験データを再現できることを示すことにより、量子物理学を現実的な古典的枠組みから導き出すという「アインシュタインの古典的プログラム」を前進させている。

Andrea Carati, Luigi Galgani, Fabrizio Gangemi2026-06-19🌀 nlin

Collective phases in overdamped magnetic self-propelled spherocylinders

本研究は、過減衰状態にある自己駆動型スフェロシリンダーにおいて、粒子の伸長と分散した磁気電荷を組み合わせることが、立体的整列と競合する独自のトルクメカニズムを生み出し、極性フラック、鎖状構造、渦といった多様な集団相の出現を可能にすることを実証している。

Francisca Guzmán-Lastra, Néstor Sepúlveda2026-06-19🔬 cond-mat