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。

🔢 mathematics

The anisotropic square lattice Ising model with quenched surface disorder

円筒幾何学における、無秩序な表面不純性を伴う異方性正方格子イジングモデルの厳密な列挙を用いた研究は、このような不純物が二次元においては無関係である一方で、表面自由エネルギーおよび臨界カシミール特性に対数的な補正を誘起することを実証している。

Luca Cervellera, Oliver Oing, Jan Büddefeld, Alexander Hahn, Alfred Hucht2026-08-06
🔬 condensed matter

Stochasticity of fatigue failure times in sheared glasses

コンピュータシミュレーションと弾塑性モデルを通じて、本研究は、せん断されたガラスにおける疲労破壊時間の確率性が破壊プロセスの固有の特性であることを示し、それは対数破壊時間の標準偏差が平均に比例してスケールし、熱力学的極限に向かってシステムサイズが増大するにつれて鋭くなる分布によって特徴付けられることを明らかにしている。

Swarnendu Maity, Pushkar Khandare, Himangsu Bhaumik, Peter Sollich, Srikanth Sastry2026-08-06
⚛️ general relativity

Holographic heat engines for Schwarzschild black holes

本論文は、有限な球状空洞の熱力学を作動物質として扱うことにより、漸近的平坦時空におけるシュヴァルツシルト・ブラックホールに対する可逆的なホログラフィック熱機関を構築し、様々なエンジンサイクルの正確な効率を導出および比較することで、高温領域においてそれらがどのようにカルノー限界に接近するかを明らかにするものである。

Ripunjay Dwivedi, Manus R. Visser2026-08-06
🔬 condensed matter

Breakdown of Monotonic Impurity Entropy Flow in PT\mathscr{PT}-Symmetric Multichannel Kondo Systems

本論文は、厳密なベテ・仮設および熱力学的ベテ・仮設の手法を用いてPT\mathscr{PT}対称な非エルミート多チャネル近藤模型を研究し、4つの異なる不純物相を明らかにするとともに、近藤相が一般化されたgg定理に従う一方で、ゼロモード相および局在モーメント相は、実スペクトルと共形場理論(CFT)と整合的な欠陥エントロピーを維持しているにもかかわらず、RG不可逆性に反する非単調な不純物エントロピー流を示すことを実証している。

Pradip Kattel, Abay Zhakenov, Natan Andrei2026-08-06
🔬 condensed matter

Entanglement entropy of fermions in a strange metal

本論文は、可解な大NN 1次元ストレンジメタルモデルにおけるフェルミオンの絡み合いエントロピーを調査し、熱エントロピーから絡み合いエントロピーへのクロスオーバーが、強い相互作用によって大幅に増強された有効中心電荷を持つ標準的な共形場理論の公式によって記述される普遍的なスケーリング則に従うことを示している。

Santanu Singh, Surajit Bera, Chenyuan Li, Subir Sachdev, Sumilan Banerjee2026-08-06
🔬 condensed matter

Gibbs variational principles and Boltzmann irreversible theorem

本論文は、孤立系および定温系におけるギブスの変分原理を分析し、それらのイジングモデルへの適用を実証するとともに、エントロピーの単調増加と自由エネルギーの減少を予測するコルモゴロフ方程式を通じて、それらとボルツマンの不可逆定理との関連性を確立するものである。

Mário J. de Oliveira, Silvio R. Salinas2026-08-06
🔬 condensed matter

Quantized topological invariant of symmetry-projected Gibbs states

本論文は、ギブス状態を収縮可能な一形式対称性の対称セクターへと射影することが、特定の条件下で$-1+1、または、または0$の正確な値をとる量子化されたフラックス・ツイスト膜不変量によって特徴付けられ、かつ量子モンテカルロ・シミュレーションによって支持される、三次元クラスターモデルにおける異なる対称保護トポロジカル相および射影パラ磁性相を安定化させることを示しており、これは量子モンテカルロ・シミュレーションによって支持されている。

Weiguang Cao, Haruki Watanabe2026-08-06
⚛️ quantum physics

Equilibrium Thermodynamics of Non-Hermitian Dirac Fermions: Caloric and Magnetic Responses

本論文は、相似変換によって系が速度および有効磁場が減少したエルミート模型へと写されることを示すことにより、磁場中における実スペクトルを持つ非エルミート・ディラックフェルミオンの平衡熱力学に関するスケーリング関係を確立し、それによって異なる熱力学的アンサンブルにわたる再スケーリングされた熱的および磁気的応答を導出する。

Francisco J. Peña, Bastian Castorene, Juan Pablo Esparza, Vladimir Juričić, Patricio Vargas2026-08-06
⚛️ lattice

The two-particle-irreducible vertex of the two-dimensional lattice ϕ4\phi^4 model across the Ising transition

本論文は、モンテカルロ・データを用いて、イジング転移を横切る二次元ϕ4\phi^4格子模型の二粒子既約頂点を再構成し、強磁性的およびネマチック・チャネルに支配された多次元的なソフト・セクターを明らかにし、さらに、完全既約頂点を局所的な接触項として近似することが、パルケ(parquet)方程式およびシュウィンガー・ダイソン(Schwinger-Dyson)方程式を介して自己エネルギーのダイナミクスを正確に再現することを示すことで、動的局所頂点近似(DΓ\GammaA)に対する第一原理的なベンチマークを提供する。

Lode Pollet2026-08-06
🔬 condensed matter

Residual Saturation under Pressure-Controlled Drainage

本論文は、圧力制御排水をトラッピングを伴うボンドパーコレーションとして定式化することで、パーコレーション理論と圧力-飽和関係の間の直接的な関連性を確立し、二次元系では残留飽和が無限サイズ極限において消失する一方で、三次元では有限の値を保持し、異なる有限サイズスケーリング挙動を示すことを明らかにしている。

Fernando Alonso-Marroquin, Hans J. Herrmann2026-08-06