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。

Information-Geometric Quantum Process Tomography of Single Qubit Systems

本論文は、単一量子ビットの密度行列が量子指数族に属する性質を利用し、マルコフ的・非マルコフ的両方の動的過程に通用する情報幾何学的等式を導出することで、局所解に陥らない非反復的線形回帰法による連続時間量子過程トモグラフィーを実現し、GKSL マスター方程式のパラメータ推定効率を向上させる手法を提案しています。

T. Koide, A. van de Venn2026-03-26⚛️ nucl-th

Predicting quantum ground-state energy by data-driven Koopman analysis of variational parameter nonlinear dynamics

この論文は、変分波動関数における非線形パラメータ動力学にデータ駆動型クープマン解析を適用し、変分多様体の外にある真の基底状態であってもそのエネルギーを予測できる新たな手法を提案し、横磁場イジングモデルや無限鎖の均一行列積状態への適用を通じてその有効性を示しています。

Nobuyuki Okuma2026-03-26🔬 cond-mat

Universal scaling laws for dynamical-thermal hysteresis

本研究は、動的ヒステリシスのループ面積と掃引速度の関係を支配する普遍的なスケーリング則を明らかにし、磁気材料や金属有機骨格などの多様な系における実験・シミュレーション・解析解を通じて、熱揺らぎと掃引速度の競合が異なるスケーリング領域間の普遍的な遷移を生み出すことを示しました。

Yachao Sun, Xuesong Li, Yanting Wang, Jing Zhou, Haiyang Bai, Yuliang Jin2026-03-26🔬 cond-mat

Large deviations and conditioned monitored quantum systems: a tensor network approach

この論文は、監視された量子多体系における動的相転移の解析を可能にするテンソルネットワーク手法を開発し、大偏差理論を用いて軌道空間における一次相転移の特定と、動的相の共存を伴う条件付き量子状態の微視的記述を実現したことを報告しています。

María Cea, Marcel Cech, Federico Carollo, Igor Lesanovsky, Mari Carmen Bañuls2026-03-26⚛️ quant-ph

Run, Tumble and Paint

この論文は、ドイ・ペルティ場の理論を用いて、ラン・アンド・タンブル粒子が自己推進状態を「色」として記録しながら初めて到達する位置の確率(状態依存訪問確率)を計算し、その結果をブラウン運動の既知の式と比較することで、活性物質の極値統計を記述する新たな枠組みを提示しています。

Emir Sezik, Callum Britton, Alex Touma, Gunnar Pruessner2026-03-26🔬 cond-mat