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。

A Unified Glassy Rheology for Granular Matter

本研究は、最先端の高速 X 線トモグラフィを用いた微視的動態の解明と非平衡統計力学の枠組みを統合することで、準静的から慣性領域までを貫く普遍的な構成則を確立し、粒状物質の流動をガラス系や硬球液体の物理と統一的に記述する微視的基礎理論を構築しました。

Zhikun Zeng, Jiazhao Xu, Hanyu Li, Shiang Zhang, Houfei Yuan, Chijin Zhou, Xueliang Dai, Haiyang Lu, Xin Wang, Jun Zhao, Yonglun Jiang, Zhuan Ge, Gang Huang, Chengjie Xia, Jianqi Sun, Yan Xi, Yujie Wa (…)2026-04-16🔬 cond-mat

Frequency-Dependent Conductivity of Concentrated Electrolytes: A Stochastic Density Functional Theory

本論文は、確率的密度汎関数理論を用いて濃縮電解質の周波数依存導電率を研究し、低濃度では古典的なデバイ・ファルケンハーゲン結果を回復しつつ、イオンの硬球反発を考慮した修正クーロン相互作用を導入することで、その結果を濃縮電解質へと拡張したものである。

Haggai Bonneau, Yael Avni, David Andelman, Henri Orland2026-04-15🔬 cond-mat

On the temperature of an active nematic

この論文は、アクティブなネマティック流体において、燃料消費のメカノ感受性により均一な状態での温度相関は活動性の影響を受けないものの、自発的流れ遷移に伴う局所的なせん断やねじれが活動性の熱的シグナルとなる温度分布の不均一性を引き起こすことを、環境と結合した新しい流体力学枠組みを用いて示しています。

Jay Armas, Akash Jain, Ruben Lier2026-04-15⚛️ hep-th

Effective delocalization in the one-dimensional Anderson model with stealthy disorder

本研究は、1 次元アンダーソンモデルにおいて「ステルス性(低波数帯でパワースペクトルがゼロとなる)」を持つ相関乱雑性を導入することで、任意の有限の乱雑さの強さに対して局在長が系サイズを超え、実効的な非局在化が生じることを解析的および数値的に示しました。

Carlo Vanoni, Jonas Karcher, Mikael C. Rechtsman, Boris L. Altshuler, Paul J. Steinhardt, Salvatore Torquato2026-04-15⚛️ quant-ph

Graphical model for factorization and completion of relatively high rank tensors by sparse sampling

この論文は、推薦システムなどの高ランクテンソルの欠損補完を目的としたスパースサンプリングに基づくグラフモデルを提案し、高密度極限における統計的推論の理論的洞察を得るために、メッセージパッシングアルゴリズムと累積展開に基づくレプリカ理論を開発・検証したものである。

Angelo Giorgio Cavaliere, Riki Nagasawa, Shuta Yokoi, Tomoyuki Obuchi, Hajime Yoshino2026-04-15📊 stat

Koopman Mode Decomposition of Thermodynamic Dissipation in Nonlinear Langevin Dynamics

この論文は、コップマンモード分解を用いて非線形ランジュバン力学系における熱力学的散逸を振動モードごとに分解し、各モードの散逸がその周波数の二乗と強度に比例することを示すことで、非平衡熱力学の観点からノイズ環境下での振動現象と散逸の関係を解釈可能にした。

Daiki Sekizawa, Sosuke Ito, Masafumi Oizumi2026-04-15🔬 cond-mat

Enhanced performance of sudden-quench quantum Otto cycles via multi-parameter control

本論文は、超低温原子気体やトランスペアント・イオンなど多パラメータ制御が可能な量子多体系を対象に、複数のパラメータを同時に制御する急激なクエンチ近似を用いた量子オットーサイクルを解析し、単一パラメータ制御や独立なサイクルの単純な合計と比較して、エンジンとしての正味仕事と効率、および冷凍機としての性能係数が向上することを示しました。

Raymon S. Watson, Karen V. Kheruntsyan2026-04-15🔬 cond-mat

Extracting conserved operators from a projected entangled pair state

この論文は、無限テンソル積状態(iPEPS)の量子幾何学と忠実度感受性を用いて、その状態を固有状態とする局所的な保存演算子(ハミルトニアン)を高精度で抽出する手法を提案し、短距離 RVB 状態やトポロジカルな励起状態を含む新しいハミルトニアンの発見に成功したことを報告しています。

Wen-Tao Xu, Miguel Frías Pérez, Mingru Yang2026-04-15⚛️ quant-ph