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

Global thermodynamics for heat-conducting fluids under weak gravity

本論文は、有効重力による配置項と残留過剰潜熱項へと分解される変分自由エネルギー関数を構築することにより、弱重力下における液相・気相共存および熱伝導に関するグローバルな熱力学的枠組みを展開するものであり、後者の項は基本的な熱力学関係を回復し自由エネルギーの景観を再形成するために不可欠である。

Naoko Nakagawa, Shin-ichi Sasa2026-06-01
🔬 condensed matter

Run-and-Tumble Escape in Pursuit-Evasion Dynamics of Intelligent Active Particles

本論文は、決定論的かつ自己操縦する Pursuer と、確率的かつ認知能力を有する Evader との間の二次元における追跡・逃避ダイナミクスを調査し、Evader の捕獲時間が、Pursuer の優位性に応じて、高リスクの後退機動を採用するか、それとも連続的な調整を伴う前方転倒戦略を採用するかによって著しく影響を受けることを明らかにする。

Segun Goh, Dennis Haustein, Gerhard Gompper2026-05-29
🌀 nonlinear sciences

Self-Affine Scaling of Earth's Islands

本研究は、8 桁の範囲にわたる 131,063 の島嶼地形プロファイルの膨大なデータセットを分析し、4 つの異なる統計法則を通じて Hurst 指数を推定することで、海岸侵食と堆積が地球の島嶼地形のフラクタルスケーリング挙動にどのように異なって影響を与えるかを明らかにする。

Matthew Oline, Jeremy Hoskins, David Seekell, Mary Silber, B. B. Cael2026-05-29
🔬 condensed matter

Rare Event Analysis of Large Language Models

本論文は、大規模言語モデルにおける稀だが重要な事象を体系的に分析するためのエンドツーエンドの枠組みを提示し、モデルの巨大な規模と確率的性質に起因する課題に対処するため、それらの生成、確率推定、および誤り分析のための実用的なツールを提供する。

Jake McAllister Dorman, Edward Gillman, Dominic C. Rose, Jamie F. Mair, Juan P. Garrahan2026-05-29
🔬 condensed matter

Improving CFT Operators Using Machine Learning

本論文は、臨界系における格子演算子を改善するための機械学習駆動型手法を提案し、連続極限の共形場との重なりが強化された推定量を構築することに成功し、これにより有限サイズ補正を大幅に低減し、イジング模型およびq=3 ポッツ模型のより正確なスケーリング次元を導出した。

Lior Oppenheim, Snir Gazit, Zohar Ringel2026-05-29
🔬 condensed matter

Records, drift, and the longest increasing subsequence of biased Gaussian random walks

本論文は偏りのあるガウス確率歩行の最長増加部分列(LIS)を数値的に調査し、対称的な場合にはnlogn\sqrt{n}\log{n}の成長領域が現れる一方で、正のドリフトを導入すると平均 LIS 長が線形成長へ移行し、ドリフトが増大するにつれて記録数と次第に一致することを明らかにする。

J. Ricardo G. Mendonça2026-05-29
🔬 condensed matter

Partial Entropy production of active particles with hidden states in potentials

本論文は、隠れた自己推進力を持つ活性粒子の部分的エントロピー生成を一般的な閉じ込めポテンシャル下で計算するための摂動論的枠組みを拡張し、活性オーステーン=ウルンベック粒子に対する厳密解を正確に再現するとともに、調和ポテンシャル中のラン・アンド・タムブル粒子に対する新たな生成率を導出した。

Jacob Knight, Gunnar Pruessner2026-05-29