論文の概要: Spin relaxation in radical pairs from the stochastic Schr\"odinger equation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.13430v1
• Date: Fri, 26 Feb 2021 12:34:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-04-09 20:40:37.631678
• Title: Spin relaxation in radical pairs from the stochastic Schr\"odinger equation
• Title（参考訳）: 確率シュリンガー方程式からのラジカル対におけるスピン緩和
• Authors: Thomas P. Fay, Lachlan P. Lindoy and David E. Manolopoulos
• Abstract要約: シュル・オーディンガー方程式(SSE)はラジカル対の量子力学的スピン力学をシミュレートする理想的な方法であることを示す。 スピン島ハミルトニアンのゆらぎから生じる電子スピン緩和効果もこの手法に含まれる。 結果は、スピン緩和に関するナカ・ズワンツィヒ理論とスピン力学に関するシュルテン・ウォリュネス理論の最近提案された組合せの精度を評価するために用いられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show that the stochastic Schr\"odinger equation (SSE) provides an ideal way to simulate the quantum mechanical spin dynamics of radical pairs. Electron spin relaxation effects arising from fluctuations in the spin Hamiltonian are straightforward to include in this approach, and their treatment can be combined with a highly efficient stochastic evaluation of the trace over nuclear spin states that is required to compute experimental observables. These features are illustrated in example applications to a flavin-tryptophan radical pair of interest in avian magnetoreception, and to a problem involving spin-selective radical pair recombination along a molecular wire. In the first of these examples, the SSE is shown to be both more efficient and more widely applicable than a recent stochastic implementation of the Lindblad equation, which only provides a valid treatment of relaxation in the extreme-narrowing limit. In the second, the exact SSE results are used to assess the accuracy of a recently-proposed combination of Nakajima-Zwanzig theory for the spin relaxation and Schulten-Wolynes theory for the spin dynamics, which is applicable to radical pairs with many more nuclear spins. An appendix analyses the efficiency of trace sampling in some detail, highlighting the particular advantages of sampling with SU(N) coherent states.
• Abstract（参考訳）: 確率的シュリンガー方程式(SSE)がラジカル対の量子力学的スピンダイナミクスをシミュレートする理想的な方法であることを示す。 スピンハミルトニアンのゆらぎから生じる電子スピン緩和効果は、このアプローチに容易に含められ、その処理は、実験的な観測対象を計算するために必要な核スピン状態のトレースを、非常に効率的な確率論的評価と組み合わせることができる。 これらの特徴は、例えば、フラビン-トリプトファンラジカル対の鳥磁気受容への関心や、分子線に沿ったスピン選択的ラジカル対の再結合に関わる問題に応用される。 これらの例の最初の例では、SSE はリンドブラッド方程式の最近の確率的実装よりも効率が高く、より広く適用可能であることが示され、これは極小極限での緩和の有効な処理のみを提供する。 第二に, スピン緩和のための中島-ツワンジヒ理論と, より多くの核スピンを持つラジカル対に適用可能なスピンダイナミクスのシュルテン-ウォリネス理論の組み合わせの正確性を評価するために, sseの結果が得られた。 付録は、SU(N)コヒーレントな状態によるサンプリングの特定の利点を強調し、トレースサンプリングの効率を詳細に分析する。

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