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。

Brownian motion: non-equilibrium states from equilibrium trajectories -- recovering hydrodynamic regimes from prepared displacement measurements

本論文は、単一の平衡ブラウン運動軌道の二次モーメントを解析することで非平衡流体力学的領域を回復可能であることを示し、短時間変位統計が相関した熱流体力学的力によって支配され、極めて短時間においてt4t^4スケーリングに従うことを明らかにし、これにより以前に確立されていたt5/2t^{5/2}則に取って代わることを示している。

Jason Boynewicz, Michael C. Thumann, Giuseppe Procopio, Massimiliano Giona2026-05-18🔬 cond-mat

Fluctuation-induced first-order superfluid transition in unitary SU(N)\mathrm{SU}(N) Fermi gases

関数性繰り込み群を用いて、本研究はN4N \geq 4に対してユニタリSU(N)\mathrm{SU}(N)フェルミ気体が揺らぎ誘起の一次相転移を通過することを示し、その特徴として臨界温度の低下と、NNの増加に伴って超流動ギャップおよびエントロピー密度における不連続性の増大が挙げられる。

Georgii Kalagov2026-05-15🔬 cond-mat

Functional renormalization group equations for antisymmetric tensor field models at finite temperature

本論文は有限温度における反対称ランク 2 テンソル場モデルに対する関数性繰り込み群流方程式を導出し、特に SU(n)USp(n)SU(n) \to USp(n)SO(n)SU(n/2)SO(n) \to SU(n/2) といった対称性の破れのパターンを解析することで、それらのスケール依存挙動および相転移に関する知見を得るものである。

Georgii Kalagov2026-05-15⚛️ hep-th

Metric response of relative entropy: A universal indicator of quantum criticality

本論文は、量子相対エントロピーの計量応答を量子臨界性の普遍的指標として提案し、積分可能および非積分可能スピン鎖に対してそれぞれ異なるスケーリング挙動を示しながら熱力学極限において量子臨界点でその感受性が発散することを示すと同時に、縮小密度行列のランクに起因して古典極限において有限サイズ発散も示すことを明らかにする。

Pritam Sarkar, Diptiman Sen, Arnab Sen2026-05-15⚛️ quant-ph

Inter-defect interactions, oxygen-vacancy distribution, and oxidation in acceptor-doped ABO3 perovskites

本研究は統計理論とモンテカルロシミュレーションを用いて、受容体ドープされた ABO3 ペロブスカイトにおいて、欠陥間の相互作用および不均一な不純物分布が欠陥熱力学、酸化挙動、および正孔伝導率を著しく支配し、酸素空孔 - 不純物相互作用が空孔間相関よりも支配的であることを実証する。

L. P. Putilov, M. Z. Uritsky, V. I. Tsidilkovski2026-05-15🔬 cond-mat.mtrl-sci

Topology and edge modes surviving criticality in non-Hermitian Floquet systems

本論文は、一次元非エルミートフロケ系においてギャップレス対称性保護トポロジカル相(gSPT)の存在を明らかにし、一般化ブリルアン領域における巻き数による統一的なトポロジカル特徴付けを確立することで、臨界点においても頑健なエッジモードを保証することを示している。

Longwen Zhou2026-05-15🔬 cond-mat.mes-hall

Interference of dynamical arrest, thermodynamic instabilities and energy-scale competition in symmetric binary mixtures

本論文は、競合するエネルギー尺度、熱力学的不安定性、および運動学的停止との相互作用がどのように多様な非晶質状態を生成するかを実証することにより、二元混合系の分類を熱力学的に不安定な領域へと拡張し、これら非晶質状態を構造秩序パラメータ χ\chi を用いた非平衡枠組みの下で統一的に記述可能であることを示す。

Ricardo Peredo-Ortiz, Edilio Lázaro-Lázaro, Magdaleno Medina-Noyola, Luis Fernando Elizondo-Aguilera2026-05-15🔬 cond-mat