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

Fluctuation-induced first-order superfluid transition in unitary SU(N)\mathrm{SU}(N) Fermi gases

関数性繰り込み群を用いて、本研究はN4N \geq 4に対してユニタリSU(N)\mathrm{SU}(N)フェルミ気体が揺らぎ誘起の一次相転移を通過することを示し、その特徴として臨界温度の低下と、NNの増加に伴って超流動ギャップおよびエントロピー密度における不連続性の増大が挙げられる。

Georgii Kalagov2026-05-15
⚛️ high-energy theory

Functional renormalization group equations for antisymmetric tensor field models at finite temperature

本論文は有限温度における反対称ランク 2 テンソル場モデルに対する関数性繰り込み群流方程式を導出し、特に SU(n)USp(n)SU(n) \to USp(n)SO(n)SU(n/2)SO(n) \to SU(n/2) といった対称性の破れのパターンを解析することで、それらのスケール依存挙動および相転移に関する知見を得るものである。

Georgii Kalagov2026-05-15
⚛️ quantum physics

Metric response of relative entropy: A universal indicator of quantum criticality

本論文は、量子相対エントロピーの計量応答を量子臨界性の普遍的指標として提案し、積分可能および非積分可能スピン鎖に対してそれぞれ異なるスケーリング挙動を示しながら熱力学極限において量子臨界点でその感受性が発散することを示すと同時に、縮小密度行列のランクに起因して古典極限において有限サイズ発散も示すことを明らかにする。

Pritam Sarkar, Diptiman Sen, Arnab Sen2026-05-15
🔬 materials science

Inter-defect interactions, oxygen-vacancy distribution, and oxidation in acceptor-doped ABO3 perovskites

本研究は統計理論とモンテカルロシミュレーションを用いて、受容体ドープされた ABO3 ペロブスカイトにおいて、欠陥間の相互作用および不均一な不純物分布が欠陥熱力学、酸化挙動、および正孔伝導率を著しく支配し、酸素空孔 - 不純物相互作用が空孔間相関よりも支配的であることを実証する。

L. P. Putilov, M. Z. Uritsky, V. I. Tsidilkovski2026-05-15
🔬 mesoscale physics

Topology and edge modes surviving criticality in non-Hermitian Floquet systems

本論文は、一次元非エルミートフロケ系においてギャップレス対称性保護トポロジカル相(gSPT)の存在を明らかにし、一般化ブリルアン領域における巻き数による統一的なトポロジカル特徴付けを確立することで、臨界点においても頑健なエッジモードを保証することを示している。

Longwen Zhou2026-05-15
🔬 condensed matter

Interference of dynamical arrest, thermodynamic instabilities and energy-scale competition in symmetric binary mixtures

本論文は、競合するエネルギー尺度、熱力学的不安定性、および運動学的停止との相互作用がどのように多様な非晶質状態を生成するかを実証することにより、二元混合系の分類を熱力学的に不安定な領域へと拡張し、これら非晶質状態を構造秩序パラメータ χ\chi を用いた非平衡枠組みの下で統一的に記述可能であることを示す。

Ricardo Peredo-Ortiz, Edilio Lázaro-Lázaro, Magdaleno Medina-Noyola, Luis Fernando Elizondo-Aguilera2026-05-15
🔬 condensed matter

A microcanonical approach to criticality in the mean-field ϕ4\phi^4 model: evidence of intrinsic microcanonical structure before the thermodynamic limit

本論文は、臨界性が有限系の本質的な構造的性質であると提案し、平均場ϕ4\phi^4モデルを通じてミクロカニカル転点分析(MIPA)が熱力学的極限に収束する一意の有限サイズ臨界軌跡を同定し得ることを示すことにより、有限サイズ臨界性を無限大サイズ極限の単なる丸められた残滓としてではなく、測定可能かつ予測可能な現象として再定義するものである。

Loris Di Cairano, Roberto Franzosi2026-05-15
🔬 condensed matter

Matrix-Product Belief Propagation for continuous-state-space variables

本論文は、調整可能なヒルベルト関数基底展開を用いることで、行列積状態の信念伝播法を連続状態空間変数に一般化し、混合連続・離散自由度を有する大規模疎ネットワークにおける観測量の効率的かつ高精度な半解析的計算を可能にするものであり、これは運動性イジング動力学における実証によって示されている。

Federico Florio, Alfredo Braunstein2026-05-15
🔬 condensed matter

Spontaneous symmetry breaking and Goldstone modes for deep information propagation

本論文は、連続対称性共変性を有する深層ニューラルネットワークが、深度および時間全体にわたる協調的かつ安定した情報伝達を可能にするゴールドストーン様モードを支援し、残差接続や正規化といった標準的なアーキテクチャ安定化機構に依存することなく、学習性と長期記憶を向上させることを示している。

Nabil Iqbal, T. Anderson Keller, Yue Song, Takeru Miyato, Max Welling2026-05-15