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。

⚛️ quantum physics

Finite temperature phase diagram of the extended Bose-Hubbard model in the presence of disorder

本論文は、光格子に閉じ込められた超低温の Rydberg 原子系をモデル化した拡張ボース・ハバードモデルについて、無秩序および有限温度の条件下における平均場近似による位相図を構築し、熱揺らぎと量子揺らぎの競合により無秩序系ではボース・ガラス相が、純粋系では通常の流体相が高温で現れること、また CDW 相と MI 相の融解温度が相互作用強度に依存して異なることを明らかにしたものである。

Madhumita Kabiraj, Raka Dasgupta2026-03-04
🔬 condensed matter

Emergent Rotational Order and Re-entrant Global Order of Vicsek Agents in a Complex Noise Environment

本研究は、ノイズのない円形領域と外側のノイズ領域からなる複雑な環境におけるヴィセックモデルの集団運動を解析し、外側ノイズ強度の増加に伴って回転秩序が顕著に現れ、全体秩序が「U 字型」の再侵入挙動を示すこと、および粒子速度や環境ノイズの勾配が脱出確率や秩序形成に決定的な影響を与えることを明らかにしました。

Mohd Yasir Khan2026-03-04
⚛️ quantum physics

Error Resilience of Fracton Codes and Near Saturation of Code-Capacity Threshold in Three Dimensions

本研究は統計力学的手法を用いた大規模シミュレーションにより、フラクトン符号(特にチェッカーボード符号)の誤り耐性閾値が約 0.107 であり、既知の 3 次元符号の中で最高かつ理論限界に極めて近い値であることを示し、双対性関係の検証を通じてハア符号の閾値も同様に高いことを明らかにしました。

Giovanni Canossa, Lode Pollet, Miguel A. Martin-Delgado, Hao Song, Ke Liu2026-03-04
🧬 biology

A Zipf-preserving, long-range correlated surrogate for written language and other symbolic sequences

この論文は、既存のモデルでは同時には実現できなかった語彙頻度分布(Zipf の法則)と長距離相関の両方を保持する、分数ガウスノイズを経験的ヒストグラムにマッピングする新しい置換モデルを提案し、英語・ラテン語のテキストやゲノム DNA などの記号系列の分析に有効であることを示しています。

Marcelo A. Montemurro, Mirko Degli Esposti2026-03-04
⚛️ quantum physics

Quantum Monte Carlo in Classical Phase Space with the Wigner-Kirkwood Commutation Function. II. Diagonal Approximation in Position Space

本論文は、ウィグナー・クラークウッド交換関数の 3 次展開を近似して運動量積分を行い、実空間の対角近似を得る手法を提案し、10 K 以下の液体レナード・ジョーンズ4^4He に対してメトロポリス・モンテカルロシミュレーション結果を示すものである。

Phil Attard2026-03-04
⚛️ quantum physics

Low-temperature transition of 2d random-bond Ising model and quantum infinite randomness

この論文は、2 次元ランダム結合イジング模型の低温転移を、非相互作用量子問題のスペクトル特性への写像を通じて理解し、その臨界点が無限ランダム性を持つ量子ハミルトニアンの反復対角化プロセスに対応することを示しています。

Akshat Pandey, Aditya Mahadevan, A. Alan Middleton, Daniel S. Fisher2026-03-04
⚛️ quantum physics

Enhancing entanglement asymmetry in fragmented quantum systems

この論文は、ヒルベルト空間の断片化(フラグメンテーション)を考慮したエンタングルメント非対称性の一般化を行い、従来の対称性では対数増大するのに対し、断片化された系では広範にスケーリングする特性を導き出すことで、古典的断片化と真の量子断片化を区別するプローブを提案しています。

Lorenzo Gotta, Filiberto Ares, Sara Murciano2026-03-04
🧬 biology

Fluctuating environments are sufficient to drive substantial variability in species abundance across locations

この論文は、時間的・空間的に変化する環境下において、移動と環境変動の強さのバランスが種密度の分布を決定し、特に環境変動の相関時間尺度に依存して二峰性の不平等が生じるノイズ誘起転移が存在することを示す最小モデルを解析的に導出したものである。

James F. D. Henderson, Andreas Tiffeau-Mayer2026-03-04