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

Thermodynamic Geometry of Classical and Quantum Statistics in the Relativistic Regime

この論文は、相対論的領域における古典的および量子統計的理想気体の熱力学幾何学を解析し、粒子質量や空間次元の影響を考慮した上で、ボソンとフェルミオンの統計的相互作用の符号保存や臨界点の質量依存性などの特徴を明らかにしています。

Hosein Mohammadzadeh, Zahra Ebadi, Omid Yahyayi Monem, Mohammad Hossein Naghizadeh Ardabili2026-02-24
🔬 mesoscale physics

The interplay of cation/anion and monovalent/divalent selectivity in negatively charged nanopores: local charge inversion and anion leakage

本研究は、負に帯電したナノポーアにおけるカルシウムイオンと一価イオンの選択性(異常分率効果)が、表面電荷の微視的モデルに依存せず、イオンと表面の最近接距離を適切に設定することで、電荷反転、アニオンの漏洩、およびイオン移動度の複雑な相互作用によって説明できることを示した。

Eszter Lakics, Mónika Valiskó, Dirk Gillespie, Dezső Boda2026-02-24
🌀 nonlinear sciences

Defining classical and quantum chaos through adiabatic transformations

この論文は、ハミルトニアンの変形に対する断熱変換の複雑さ(忠実度感受性)を指標として用いることで、古典系と量子系におけるカオスを統一的に定義し、可積分系からエルゴード系までの相を区別できることを示し、結合スピンモデルへの適用を通じて有限スピン効果の重要性を実証しています。

Hyeongjin Kim, Cedric Lim, Kirill Matirko, Anatoli Polkovnikov, Michael O. Flynn2026-02-23
🔬 condensed matter

A Microcanonical Inflection Point Analysis via Parametric Curves and its Relation to the Zeros of the Partition Function

本論文は、エントロピー関数のパラメータ化を用いたマイクロカノニカルな解析手法を提案し、複素逆温度平面におけるファッシャー零点の分布と潜熱の関係を明らかにすることで、ループや不連続性などの特徴を通じて多様な物理系における相転移の検出と分類を可能にするものである。

Julio Cesar Siqueira Rocha, Rodrigo Alves Dias, Bismarck Vaz da Costa2026-02-23
📊 statistics

Inference in Spreading Processes with Neural-Network Priors

本論文は、ノードの共変量に依存する初期状態を単層パーセプトロンでモデル化するニューラルネットワーク事前分布を導入し、拡散過程の推論を改善するハイブリッドな信念伝播・近似メッセージパッシングアルゴリズムを提案するとともに、特定の条件下で統計的・計算的なギャップが生じることを示しています。

Davide Ghio, Fabrizio Boncoraglio, Lenka Zdeborová2026-02-23
🔬 condensed matter

Dual thermal pseudocritical features in a spin-1/2 Ising chain with twin-diamond geometry

本論文は、Cu2(TeO3)2Br2\mathrm{Cu}_{2}(\mathrm{TeO}_{3})_{2}\mathrm{Br}_{2} の磁気構造に着想を得たツインダイアモンド鎖モデルを厳密に解析し、競合する局所配置と内部フラストレーションが一次元系において顕著な二重の擬臨界現象を引き起こすことを明らかにしたものである。

Onofre Rojas2026-02-23
🌀 nonlinear sciences

Scaling invariance: a bridge between geometry, dynamics and criticality

本論文は、幾何学的構築、解析的議論、および代表的な力学モデルを組み合わせることで、統計力学の臨界現象から非線形力学系の輸送やカオスに至るまで、スケーリング不変性が複雑な力学系における構造・輸送・臨界性を統一的に記述する共通言語として機能することを示しています。

Edson D. Leonel, Diego F. M. Oliveira2026-02-23