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。

Topological Devil's staircase in a constrained kagome Ising antiferromagnet

この論文は、無限の第一・第三近接結合を持つ制約付きカゴメ格子イジング反強磁性体において、低温度相のゼロエネルギードメインウォールの密度が急激に変化し、その間の線欠陥数が整数に量子化されることで、波数が可換値に固定されないトポロジカルな悪魔の階段が現れることを示しています。

Afonso Rufino, Samuel Nyckees, Jeanne Colbois, Frédéric Mila2026-02-25🔬 cond-mat

Computing Large Deviations of First-Passage-Time Statistics in Open Quantum Systems: Two Methods

本論文は、開量子系における初到達時間統計の大型偏差を計算するための、極方程式を解く解析的手法と波動関数クローニングに基づくシミュレーション手法の 2 つを提案し、これらを 2 準位および 3 準位系などの解析的・数値的検証を通じて妥当性を確認したものである。

Fei Liu, Jiayin Gu2026-02-25🔬 cond-mat

Spectral Decimation of Quantum Many-Body Hamiltonians

この論文は、量子多体系ハミルトニアンのスペクトルを系統的に縮約する手法「スペクトル分解」を開発し、統計的混合スペクトルにおける出現対称性を定量的に探査する新たな診断法を確立し、ヒルベルト空間の断片化や多体局在などの文脈で隠れた構造を明らかにすることを示しています。

Feng He, Arthur Hutsalyuk, Giuseppe Mussardo, Andrea Stampiggi2026-02-25⚛️ quant-ph

Construction of a Neural Network with Temperature-Dependent Recall Patterns

この論文は、完全結合グラフと疎グラフにそれぞれ異なるパターンを埋め込むことで、温度変化に応じて想起パターンが切り替わるニューラルネットワークモデルを提案し、モンテカルロシミュレーションによりその現象と一次相転移の存在を確認するとともに、自由エネルギー障壁の高さによる低温での想起失敗を明らかにしたものである。

Munetaka Sasaki2026-02-25🔬 cond-mat

Physics-based phenomenological characterization of cross-modal bias in multimodal models

本論文は、従来の記号論的アプローチに代わり、機械が学習・推論中に経験する物理的実体に基づく現象論的アプローチと物理的代理モデルを提案し、多モーダル大規模言語モデルにおけるクロスモーダルバイアスの動的メカニズムを解明することで、アルゴリズムの公平性問題への実用的な解決策を示すものである。

Hyeongmo Kim, Sohyun Kang, Yerin Choi, Seungyeon Ji, Junhyuk Woo, Hyunsuk Chung, Soyeon Caren Han, Kyungreem Han2026-02-25🔬 cond-mat

The Jammed Phase of Infinitely Persistent Active Matter

この論文は、無限に持続する活性粒子からなる密なアサーマル系において、活性力と圧力の関係、接触力の分布、および弾性・塑性・降伏の挙動を数値シミュレーションとラプラス演算子に基づく解析を通じて解明し、受動的な限界と異なる活性塑性のメカニズムを明らかにしたものである。

M. C. Gandikota, Rituparno Mandal, Pinaki Chaudhuri, Bulbul Chakraborty, Chandan Dasgupta2026-02-25🔬 cond-mat

Criticality Beyond Nonanalyticity: Intrinsic Microcanonical Signatures of Phase Transitions

この論文は、熱力学的極限における非解析性(特異点)を相転移の定義ではなくその漸近的な結果と見なし、有限系におけるミクロカノニカルエントロピーの微分(逆温度の反曲点とその導関数のピーク)に内在する構造が、系サイズが増大するにつれて鋭化・発散することで巨視的な特異点へと至る過程を、球モデルを用いて示すことで、順序パラメータに依存しない本質的な臨界性の概念を確立したものである。

Loris Di Cairano2026-02-25🔬 cond-mat