論文の概要: When can localized spins interacting with conduction electrons in ferro-
or antiferromagnets be described classically via the Landau-Lifshitz
equation: Transition from quantum many-body entangled to quantum-classical
nonequilibrium states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.10776v3
- Date: Thu, 11 Nov 2021 18:06:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 05:22:58.086644
- Title: When can localized spins interacting with conduction electrons in ferro-
or antiferromagnets be described classically via the Landau-Lifshitz
equation: Transition from quantum many-body entangled to quantum-classical
nonequilibrium states
- Title（参考訳）: 強磁性体中の伝導電子と相互作用する局在スピンがランダウ・リフシッツ方程式を介して古典的に記述されるとき:量子多体絡み状態から量子古典的非平衡状態への遷移
- Authors: Priyanka Mondal, Abhin Suresh, Branislav K. Nikolic
- Abstract要約: 量子古典力学はF金属の場合において完全量子力学を忠実に再現することができるが、スピン$S$の場合、局所スピンと$sd$交換の間のハイゼンベルク交換は十分小さい。
これは量子古典力学がF金属の場合において完全量子力学を忠実に再現できることを示しているが、スピン$S$の場合、局所スピンと$sd$交換の間のハイゼンベルク交換は十分小さい。
- 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: Experiments in spintronics and magnonics operate with macroscopically large
number of localized spins within ferromagnetic (F) or antiferromagnetic (AF)
materials, so that their nonequilibrium dynamics is standardly described by the
Landau-Lifshitz (LL) equation treating localized spins as classical vectors of
fixed length. However, spin is a genuine quantum degree of freedom, and even
though quantum effects become progressively less important for spin value
$S>1$, they exist for all $S < \infty$. While this has motivated exploration of
limitations/breakdown of the LL equation, by using examples of F insulators,
analogous comparison of fully quantum many-body vs. quantum (for
electrons)-classical (for localized spins) dynamics in systems where
nonequilibrium conduction electrons are present is lacking. Here we employ
quantum Heisenberg F or AF chains of $N=4$ sites, whose localized spins
interact with conduction electrons via $sd$ exchange interaction, to perform
such comparison by starting from unentangled pure (at zero temperature) or
mixed (at finite temperature) quantum state of localized spins as the initial
condition. This reveals that quantum-classical dynamics can faithfully
reproduce fully quantum dynamics in the F metallic case, but only when spin
$S$, Heisenberg exchange between localized spins and $sd$ exchange are
sufficiently small. Increasing any of these three parameters can lead to
substantial deviations, which are explained by the dynamical buildup of
entanglement between localized spins and/or between them and electrons. In the
AF metallic case, substantial deviations appear even at early times, despite
starting from unentangled N\'{e}el state, which therefore poses a challenge on
how to rigorously justify wide usage of the LL equation in phenomenological
modeling of antiferromagnetic spintronics experiments.
- Abstract（参考訳）: スピントロニクスとマグノニクスの実験は、強磁性(f)または反強磁性(af)材料内の多くの局所スピンをマクロ的に操作し、それらの非平衡ダイナミクスは固定長の古典ベクトルとして局所スピンを扱うランダウ・リフシッツ(ll)方程式によって標準的に記述される。
しかし、スピンは真の量子自由度であり、スピン値$S>1$に対して量子効果は徐々に重要度が低くなりつつも、すべての$S < \infty$に対して存在する。
これは LL 方程式の極限/破壊を探索する動機となっているが、F 絶縁体の例を用いて、非平衡伝導電子が存在する系では、完全量子多体対量子(電子)-古典的(局所スピン)ダイナミクスの類似比較が欠如している。
ここでは、局所スピンが$sd$交換相互作用を介して伝導電子と相互作用する$N=4$サイトの量子ハイゼンベルク F または AF 連鎖を用いて、非絡み合った純(零温度)または局所スピンの混合(有限温度)量子状態から初期条件としてそのような比較を行う。
これは量子古典力学がF金属の場合において完全量子力学を忠実に再現できることを示しているが、スピン$S$の場合、局所スピンと$sd$交換の間のハイゼンベルク交換は十分小さい。
これら3つのパラメータのいずれを増加させることでかなりの偏差が生じる可能性があり、これは局所スピンと電子の間の絡み合いのダイナミックな構築によって説明される。
AF金属の場合、非絡み合いのN\'{e}el状態から始まるにもかかわらず、初期の段階では実質的な偏差が現れるため、反強磁性スピントロニクス実験の現象論的モデリングにおいて、LL方程式の幅広い使用を厳密に正当化する方法が課題となる。
関連論文リスト
- Scalable spin squeezing in two-dimensional arrays of dipolar large-$S$
spins [0.0]
スピンスピン相互作用は、コヒーレントスピン状態における非平衡ユニタリ進化に沿ってスケーラブルなスピンスクイーズをもたらすことを示す。
十分に小さな二次シフトの場合、スピンスクイージングダイナミクスは、パラダイム的一軸回転(OAT)モデルによって生成されるものに似ている。
OATライクなスケーリングによるスピンスクイーズは、2次シフトに対する長距離強磁性秩序の堅牢性によって保護されていることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T10:32:24Z) - Finding the Dynamics of an Integrable Quantum Many-Body System via
Machine Learning [0.0]
学習手法を用いて,ガウディン磁石(中心スピンモデル)の力学について検討する。
この直感によって部分的に動機付けられ、モデルハミルトニアンの各変分固有状態に対してニューラル・ネットワーク表現を用いる。
この感受性の効率的な説明を持つことで、量子二段階系の環境と相互作用する量子ビットのキャラクタリゼーションと量子制御手順の改善への扉を開くことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-06T21:49:01Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent
approach to Yukawa-type interactions in the $\lambda\!\phi^4$ model [68.8204255655161]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z) - Spin Current Density Functional Theory of the Quantum Spin-Hall Phase [59.50307752165016]
スピン電流密度汎関数理論を量子スピンハル相に適用する。
我々は、SCDFTの電子-電子ポテンシャルにおけるスピン電流の明示的な説明が、ディラックコーンの出現の鍵であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-29T20:46:26Z) - Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin
bath [55.41644538483948]
スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。
窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。
我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z) - Partitioning dysprosium's electronic spin to reveal entanglement in
non-classical states [55.41644538483948]
我々は、ジスプロシウム電子スピンの絡み合いの実験的研究について報告する。
我々の発見は、新しいタイプの絡み合った原子アンサンブルを設計する可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:02:22Z) - Quantum simulation of antiferromagnetic Heisenberg chain with
gate-defined quantum dots [0.0]
磁気相はフェルミ・ハッバード模型のモット絶縁体系に自然に生じる。
線形量子ドットアレイを用いたモット絶縁体系における磁性の量子シミュレーションを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T09:45:02Z) - Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions
in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。
競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。
これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z) - Electrically tuned hyperfine spectrum in neutral
Tb(II)(Cp$^{\rm{iPr5}}$)$_2$ single-molecule magnet [64.10537606150362]
分子電子レベルと核スピンレベルの両方を量子ビットとして用いることができる。
ドーパントを持つ固体系では、電場が核スピン量子ビットレベル間の間隔を効果的に変化させることが示されている。
この超微細スターク効果は量子コンピューティングにおける分子核スピンの応用に有用かもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T01:48:57Z) - Spin shuttling in a silicon double quantum dot [0.0]
2つの量子ドット間のスピンシャットリングの最小バージョンについて検討する。
不均一磁場におけるスピン軌道相互作用とゼーマン効果はスピンシャットリングにおいて重要な役割を果たす。
スピン不忠実度は1-F_slesssim 0.002$で、比較的高速なレベル速度は$alpha = 600, mu$eV/nsである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-07T16:33:06Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。