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。

🔬 condensed matter

Dreaming up scale invariance via inverse renormalization group

本論文は、3 つのパラメータのみを有する最小限のニューラルネットワークが、2 次元イジングモデルのスケーリング不変な臨界構成を生成するために、複雑なアーキテクチャを必要とせずに、本質的な普遍性と RG 固有値を捉えつつ、確率的に renormalization group 手続きを逆転できることを示す。

Adam Rançon, Ulysse Rançon, Tomislav Ivek, Ivan Balog2026-05-08
🔬 condensed matter

Constraint effective action and critical correlation functions at fixed magnetization

本論文は、固定磁化におけるイジング普遍性クラスの運動量依存臨界観測量を計算するために汎関数繰り込み群枠組みを拡張し、三次元では普遍率関数および相関関数を第二階微分展開が正確に再現し、低次近似が失敗する二次元ではシミュレーションと定性的に一致することを示す。

Félix Rose, Adam Rançon, Ivan Balog2026-05-08
🔬 condensed matter

Geometric decomposition of information flow: New insights into information thermodynamics

本論文は、自律的二部マルコフ系における情報流を、相関を維持する循環電流と相互情報量を変化させる保存力とを区別するハウスキーピング成分と過剰成分への幾何学的分解を提案し、それによって情報熱力学の主要な結果を一般化するものである。

Yoh Maekawa, Ryuna Nagayama, Kohei Yoshimura, Sosuke Ito2026-05-08
⚛️ quantum physics

Optimal quantum reservoir learning in proximity to universality

本論文は、非クリフォードゲートの割合を調整することで量子リザーバ計算の学習性とスケーラビリティを継続的に最適化できることを示し、リザーバの性能、もつれ統計、および非安定化資源の間の直接的な関連性を確立することで、古典的にシミュレーション可能な領域と計算論的に複雑な量子ダイナミクスとの境界を航行することを可能にすることを明らかにする。

Moein N. Ivaki, Matias Karjula, Tapio Ala-Nissila2026-05-08
⚛️ high-energy theory

No boundary density matrix in elliptic de Sitter dS/Z2\mathbb{Z}_2

本論文は、非時間向き可能な楕円的ド・ジッター時空におけるユークリッド経路積分が波動関数ではなくノーバウンダリー密度行列を定義することを提案し、自由ディラックフェルミオンのエンタングルメントエントロピーの明示的な計算を通じてこれを示し、一方では個々の観測者のヒルベルト空間が非自明であるのに対し他方では大域的ヒルベルト空間が一次元であるという特異な特徴を明らかにする。

Raphaël Dulac, Zixia Wei2026-05-08
🔬 condensed matter

Charge Scrambling in Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking

本論文は、連続対称性における強から弱への自発的対称性の破れ(SWSSB)が特定の条件下で広範な電荷揺らぎを意味することを確立し、非線形 SWSSB 秩序、局所的電荷の不定性、およびコヒーレントな電荷揺らぎとの区別を統一的に扱うためにツイスト重なり相関関数を導入し、これらの現象が常に同等ではないことを実証する。

Jong Yeon Lee2026-05-08
🔬 condensed matter

Competing nonlinearities, criticality, and order-to-chaos transition in deep networks

本論文は、統計的に活性化関数(例えば Tanh と Swish)を混合することで、特定の混合率において臨界状態への制御可能な滑らかな位相遷移が生じ、スケーリング不変な信号伝播と微分可能性の間の歴史的なトレードオフを解決しつつ、汎化性能と訓練性能を向上させることを実証する。

Omri Lesser, Debanjan Chowdhury2026-05-08
⚛️ quantum physics

Systematic construction of quantum many-body scars in frustrated Rydberg arrays

本論文は、任意の格子におけるフラストレーションを有するライデベルグ原子配列において量子多体傷を構築する2つの異なるメカニズムを体系的に同定するグラフ理論的枠組みを導入し、六方格子におけるその存在を実証するとともに、二部系を超えた保護された情報の符号化に対する傷形成の一般的性質を確立する。

Jean-Yves Desaules, Aron Kerschbaumer, Marko Ljubotina, Maksym Serbyn2026-05-08
⚛️ high-energy theory

Perturbative, Nonperturbative and Exact Aspects of Crystalline Phases in the Gross-Neveu Model

本論文は、O(2N)O(2N) グロス・ネヴェュー模型に対する摂動的、半古典的大 NN、および可積分性という多角的な手法による包括的な解析を提供し、大化学ポテンシャルにおいて系が束縛状態の凝縮と、非摂動効果および振動的カイラル凝縮を支配する 2 つの新たな動的生成スケールの出現によって特徴づけられる一貫した結晶相に進入することを示す。

Francesco Benini, Ohad Mamroud, Tomas Reis, Marco Serone2026-05-08