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。

Probing excited-state quantum phase transitions with trapped cold ions

この論文は、単一のトラップイオンを用いた実験で励起状態量子相転移(ESQPT)を検出するための具体的なプロトコルを提案し、拡張ラビモデルの特定の励起状態の性質に基づいて ESQPT の証跡観測量を定義し、既存の最先端実験を想定したシミュレーションを通じてその臨界スケーリングや動的挙動を解析したものである。

Marek Kuchař, Michal Macek2026-03-31⚛️ nucl-th

Symmetry Resolved Entanglement Entropy: Equipartition under Driven and Non-unitary Evolution in a Compact Boson CFT

本論文は、コンパクトボソン CFT における駆動および非ユニタリ進化下での対称性分解エンタングルメントエントロピーを研究し、Virasoro 代数のsl(k)(2,R)\mathfrak{sl}^{(k)}(2,\mathbb{R})部分代数に起因する自由パラメータkkが電荷セクター間の等分配性の破れを制御し、低・高周波モード間の明示的な結合に由来することを示しています。

Filiberto Ares, Jayashish Das, Arnab Kundu2026-03-31⚛️ hep-th

SmoQyDQMC.jl: A flexible implementation of determinant quantum Monte Carlo for Hubbard and electron-phonon interactions (version 2.0 release)

この論文は、Hubbard 模型および電子 - 格子相互作用(非線形結合や非調和ポテンシャルを含む)を扱うための柔軟な決定子量子モンテカルロ法 Julia パッケージ「SmoQyDQMC.jl」のバージョン 2.0 公開を報告し、最適化されたハイブリッド・モンテカルロ法による効率的なフォノン場サンプリングや、Julia 生態系との柔軟な連携機能を実装したことを述べています。

Benjamin Cohen-Stead, Shruti Agarwal, Sohan Malkaruge Costa, James Neuhaus, Andy Tanjaroon Ly, Yutan Zhang, Richard Scalettar, Kipton Barros, Steven Johnston2026-03-30🔬 cond-mat

Stochastic field effects in a two-state system: symmetry breaking and symmetry restoring

この論文は、時間変動する一様ガウス確率磁場中のイジングモデルをモンテカルロシミュレーションで解析し、秩序状態からの脱出時間や磁化確率分布に基づいて、ノイズ誘起相転移や発散する脱出時間を特徴とする「ソフト」相を含む 3 つの異なる相を特定したことを報告しています。

Sara Oliver-Bonafoux, Raul Toral, Amitabha Chakrabarti2026-03-30🔬 cond-mat

Integrability and Chaos via fractal analysis of Spectral Form Factors: Gaussian approximations and exact results

この論文は、スペクトル形状因子(SFF)を階段の長さが異なる平面ランダムウォークとして捉え、そのフラクタル次元(特にカオス系ではウィーナー過程と同等のハウスドルフ次元 4/3 に収束すること)や分布の性質(ガウス分布や対数正規分布)を解析することで、ハミルトニアンの可積分性とカオスを特徴づける新しい枠組みを提案し、特定の条件下で厳密な結果を導出したことを述べています。

Lorenzo Campos Venuti, Jovan Odavić, Alioscia Hamma2026-03-30🌀 nlin

Real critical exponents from the ε\varepsilon-expansion in an interacting U(1)U(1) model with non-Hermitian Z4Z_4 anisotropy

この論文は、非エルミートなZ4Z_4異方性を持つU(1)U(1)対称モデルの臨界現象を研究し、PT\mathcal{PT}対称性が破れた領域でも実数の臨界指数が現れ、長距離極限では実効的にエルミートなU(1)U(1)対称系へと収束することを示すことで、非エルミート系が単なる「増幅と損失」の枠組みを超えた物理的意義を持つことを明らかにしています。

Eduard Naichuk, Jeroen van den Brink, Flavio S. Nogueira2026-03-30⚛️ hep-th

Typical entanglement in anyon chains: Page curves beyond Lie group symmetries

この論文は、量子群のフュージョン則に制約されたアノニオン鎖における二部エンタングルメント統計を解析し、大規模極限での普遍性補正の欠如と分散の指数関数的減衰によって典型的性を証明するとともに、カオス的中間スペクトル固有状態がハールランダム予測と一致することを示すことで、トポロジカル多体系におけるカオスの診断基準としてアノニオン・ページ曲線の妥当性を確立しています。

Yale Yauk, Lucas Hackl, Alexander Hahn2026-03-30⚛️ quant-ph