論文の概要: Spin/Phonon Dynamics in Single Molecular Magnets: II. spin/phonon entanglemen

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07843v1
• Date: Wed, 10 Jul 2024 17:03:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-11 15:43:17.765996
• Title: Spin/Phonon Dynamics in Single Molecular Magnets: II. spin/phonon entanglemen
• Title（参考訳）: 単一分子磁石におけるスピン/フォノンダイナミクス:II. スピン/フォノンエンタングルメン
• Authors: Nosheen Younas, Yu Zhang, Andrei Piryatinski, Eric R Bittner,
• Abstract要約: 分子磁石におけるスピン-フォノン相互作用を探索するための新しい量子埋め込み法を提案する。 システム全体を「システム」と「ベース」のサブアンサンブルに正確に分解することで、我々のアプローチは、これまで難解だった問題を単純化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.100390591580898
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a new quantum embedding method to explore spin-phonon interactions in molecular magnets. This technique consolidates various spin/phonon couplings into a limited number of collective degrees of freedom, allowing for a fully quantum mechanical treatment. By precisely factorizing the entire system into "system" and "bath" sub-ensembles, our approach simplifies a previously intractable problem, making it solvable on modest-scale computers. We demonstrate the effectiveness of this method by studying the spin relaxation and dephasing times of the single-molecule qubit \ce{VOPc(OH)8}, which features a lone unpaired electron on the central vanadium atom. By using this mode projection method, we are able to perform numerical exact quantum dynamical calculation on this system which allows us to follow the flow of quantum information from the single spin qubit into the projected phonon degrees of freedom. Our results demonstrate both the utility of the method and suggest how one can engineer the environment as to further optimize the quantum properties of a qubit system.
• Abstract（参考訳）: 分子磁石におけるスピン-フォノン相互作用を探索するための新しい量子埋め込み法を提案する。 この技術は様々なスピン/フォノン結合を限られた数の自由度に集約し、完全な量子力学的処理を可能にする。 システム全体を「システム」と「バス」のサブアンサンブルに正確に分解することで、従来の難解な問題を単純化し、モデストスケールのコンピュータで解けるようにする。 本手法の有効性は,中心バナジウム原子上に無対電子を持つ単一分子qubit \ce{VOPc(OH)8}のスピン緩和と脱落時間について検討することによって実証する。 このモード投影法を用いることで、単一スピンキュービットから投射されたフォノン自由度への量子情報のフローを追従できる数値的正確な量子力学計算をこのシステム上で行うことができる。 提案手法の有効性を実証し, 量子ビットシステムの量子特性をさらに最適化するために, 環境を設計する方法を提案する。

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