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。

Interplay of ion availability and mobility in the loss of cation selectivity for CaCl\textsubscript{2} in negatively charged nanopores: molecular dynamics using scaled-charge models

スケーリングされた電荷を有する分子動力学シミュレーションを用いた本研究は、負に帯電したシリカナノポーアが NaCl に対しては従来の陽イオン選択性を示す一方で、CaCl2_2に対してはカルシウムイオンの固定化と電荷反転によりこの選択性を失い、孔内部での支配的な伝導が塩化物イオンへと移行することを明らかにする。

Salman Shabbir, Dezső Boda, Zoltán Ható2026-04-29🔬 cond-mat

Conductance fluctuations in random resistor networks with hyperuniform disorder

ハイパー一様無秩序に特徴的な抑制された結合数揺らぎにもかかわらず、本研究はランダム抵抗器ネットワークにおける伝導度揺らぎが同様の抑制を示さず、むしろLd/2L^{-d/2}としてスケーリングすることを示しており、これは二次元における数値シミュレーションによって裏付けられた結果である。

Bikram Pal2026-04-29🔬 cond-mat

On the Mathematics of Information-Thermodynamics

本論文は、理想気体や調和振動子といった解ける系におけるエントロピー推定のための残差写像アプローチが古典的热力学的エントロピーを厳密に再現することを解析的に示すことで「asdf」情報理論的枠組みを検証し、統計力学との整合性を確立するとともに、エントロピーを幾何学的に符号化された情報量として解釈することを支持する。

Dallin Fisher, Qi-Jun Hong2026-04-29🔬 cond-mat

Hierarchy of entropy production and thermodynamic trade-off relations in non-Markovian systems

マルコフ的埋め込みを用いてエントロピー生成の階層性を確立することにより、本論文は、不確実性、速度限界、および出力効率に関する拡張されたトレードオフ関係を導出しながら、非マルコフ的記憶効果を熱力学的性能の向上、すなわち精度と散逸の比率の改善およびエントロピー生成が消失する状態における有限の熱流の獲得に利用する方法を実証する。

Ken Funo, Tan Van Vu, Keiji Saito2026-04-29🔬 cond-mat

Anomalous Mixed-State Floquet Topology in One-Dimensional Open Quantum Systems

本論文はフロケ・ボーン・マルコフ理論を用いて、アンサンブル幾何学的位相および$0\pi$の両方の準エネルギーギャップにおける保護された端状態によって特徴づけられる周期的に駆動されるSu-Schrieffer-Heeger鎖のZ×Z\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}トポロジカル分類が、散逸を伴う有限温度の開放量子系へと頑健に拡張されることを示す。

Görkem D. Dinc, Alexander Schnell, Andy M. Martin2026-04-29🔬 cond-mat.mes-hall

Moving Cooling Source Induced Phase Separation in Binary Liquids: an interplay of competing velocities

本研究は、移動する冷却源によって駆動される二元液体の相分離パターンが、源の移動速度と熱前面の伝播速度との競合によって支配され、これらの競合する速度を調整することで特定の構造を設計可能であることを示すために、修正された Cahn-Hilliard-Cook 枠組みを採用している。

Lakshmipriya K, Harssh Karn, Sutapa Roy2026-04-29🔬 cond-mat

Continuous Reset-Induced Phase Transition in Measurement-Free Random Quantum Circuits

本論文は、リセットチャネルを備えた測定を伴わないランダム量子回路において、d=2d=2 の量子ビットに対して連続的な 2 次相転移が生じることを示しており、これは大規模 dd 極限で導出される古典統計的予測から著しく逸脱する振る舞いである。

Hinata Yokoyama, Kengo Anzai, Dina Syverud-Lindland, Yoshihito Kuno, Hiroaki Matsueda2026-04-29⚛️ quant-ph