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

Cooling rate and glassy behavior in the Fermi--Pasta--Ulam system

本研究は、冷却速度 ξ\xi で冷却されたフェルミ・パスタ・ウラム系が、ある確率的な閾値を下回ると平衡状態から外れ、ゼロ温度において、システムサイズ NN および冷却速度 ξ\xi に対して (ξN)2/3(\xi N)^{2/3} に比例する残留エネルギー E0E_0 を保持することを数値的に示している。

Matteo Razza, Andrea Carati, Luigi Galgani2026-07-16
🔬 physics

Condition for 1/f1/f noise to occur along with an example for a diffusion equation

本論文は、拡散方程式および流体乱流のスケーリングに関する解析的研究から導出された、定常的な1/f1/fノイズの遍在性に関する必要十分条件を提案するものであり、その条件は、当該ノイズが2つの異なる周波数境界によって特徴付けられ、かつその範囲内に他のいかなる定数パラメータも存在しないことを述べている。

H. Mouri2026-07-16
🔬 condensed matter

Modified Family-Vicsek Scaling and Probability Distributions for Brownian Castle Interfaces

本論文は、ブラウン運動によるキャッスル界面成長モデルが、特定の成長指数および粗さ指数を伴う修正されたファミリー・ヴィセック・スケーリング、ならびに非ガウス型の高さ分布およびコーシー・ローレンツ分布に従う高さ変化によって特徴付けられる、新しい普遍性クラスに属することを数値的に検証している。

Noah Sublett, Charles Sutton, Benjamin Long, Daniel B. Dougherty2026-07-16
⚛️ high-energy theory

Temporal Entanglement from Twist Correlators in 2d Conformal Field Theory and Holography

本論文は、ツイスト相関関数の解析接続を通じて、2次元共形場理論における時間的エンタングルメント・エントロピーのための場理論的枠組みを確立し、これにより境界に固定された複素測地線を関連するバルクのサドルとしてホログラフィー的に特定し、様々な励起状態やクエンチにおいて場理論の結果を正確に再現する複素極値曲面処方を確認すると同時に、エントロピーの量子化された虚部を一意に決定するものである。

Alice Bernamonti, Federico Galli, Michal P. Heller, Fabio Ori, Alexandre Serantes2026-07-16
🔢 mathematics

An exactly solvable macroscopic fluctuation theory of single-file diffusion

本論文は、拡張されたブラウン硬棒のガスとしてモデル化された単一ファイル拡散に対するマクロスコピック揺らぎ理論が、正準変換を介して厳密に解けることを示し、これにより、連続体および格子排除モデルの両方におけるトレーサー位置および積分電流の大きな偏差統計の明示的な計算を可能にする。

Sandeep Jangid, Soumyabrata Saha, Kapil Sharma, Jitendra Kethepalli, Benjamin Guiselin, Jacopo De Nardis, Tridib Sadhu2026-07-16
🔬 condensed matter

Theory of Nonequilibrium Crystallization and the Phase Diagram of Active Brownian Spheres

本論文は、コンピュータシミュレーションに導かれた統計力学的な枠組みと状態方程式を提示することで、活性ブラウン球の全相図を構築し、活動性が結晶化転移をどのようにシフトさせるかを予測し、三重点のような主要な共存の特徴を再現することに成功した。

Daniel Evans, Ahmad K. Omar2026-07-15
🔬 condensed matter

Density evolution at fluid-fluid interfaces: A generalized Gibbs-Duhem theory

本論文は、古典熱力学に動力学的効果を組み込むことでニュートン力学と統一する一般化されたギブス・デュエムの枠組みを導入しており、これにより、音速、ベルヌーイの法則、およびファン・デル・ワールスの状態方程式といった基本的な物理法則を自然に回帰させる流体間界面の新しい密度発展方程式を導出している。

Fei Wang2026-07-15
🔬 condensed matter

Bulk and microphase separation in chiral active systems

本論文は、活性粒子のカイラリティが相分離にどのように影響するかを調査し、カイラリティが標準的な粗大化則を変えることなくバルクまたはマイクロ相分離や進行する界面波を誘起し得る一方で、流体の流れが存在しない場合でも細長い液滴の分裂を駆動することを明らかにしている。

Sumeja Bureković, S. J. Kole, Ananyo Maitra, Cesare Nardini2026-07-15
🔬 condensed matter

Topological building blocks of nonequilibrium response

本論文は、構成要素として機能するトポロジー的に決定された最適感度モデルを特定することにより、非平衡応答のための幾何学的枠組みを提案し、すべての応答はこれらのモデルの凸結合であると仮定することで、感度の限界と最適な速度論的スキームを体系的に特徴付けるものである。

Sean Fancher, Jordan Horowitz2026-07-15
🔬 condensed matter

From stable periodic orbits to many-body chaos: doubly tunable prethermalization via engineering of an emergent band structure

本論文は、安定な多体周期軌道の周囲の摂動が創発的な準粒子バンド構造を示すことを実証することにより、周期的に駆動されるスピン系における線形安定性と熱力学的加熱の間の緊張関係を解決し、これらのモードの分散と運動量分布を設計することで寿命を制御できる「二重に調整可能な」前熱平衡状態を実現する。

Jianan Wang, Yang Hou, Andrea Pizzi, Johannes Knolle, Roderich Moessner, Hongzheng Zhao2026-07-15