論文の概要: Ehrenfest Dynamics with Spontaneous Localization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09526v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 06:18:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.779
- Title: Ehrenfest Dynamics with Spontaneous Localization
- Title（参考訳）: 自然発散によるエレンフェストのダイナミクス
- Authors: Anderson A. Tomaz, Rafael S. Mattos, Saikat Mukherjee, Mario Barbatti,
- Abstract要約: 自発局所化を用いたエレンフェストダイナミクス(SLED)を提案する。
SLEDは、ジシン・パーシヴァル量子状態拡散方程式に基づくエレンフェスト力学のデコヒーレンス補正拡張である。
SLEDは電子集団を再現し,コヒーレンス崩壊の本質的特徴を捉える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose Ehrenfest Dynamics with Spontaneous Localization (SLED), a decoherence-corrected extension of Ehrenfest dynamics based on the Gisin-Percival quantum-state diffusion (QSD) equation. In SLED, the electronic wavefunction evolves stochastically in the adiabatic energy basis, producing trajectory-level localization. The trajectory ensemble reproduces a Lindblad-type propagation of the reduced electronic density matrix. This approach ensures linearity, trace preservation, and complete positivity, providing a physically consistent alternative to ad hoc decoherence corrections commonly adopted in mixed quantum-classical methods. Benchmark simulations on one-dimensional Tully models and multidimensional spin-boson Hamiltonians demonstrate that SLED reproduces electronic populations and captures the essential features of coherence decay. The tests, however, also revealed that accurate treatment will require generalizing the localization kernel controlling the electron-nucleus coupling strength, from a constant into a function of time and phase space coordinates. SLED is implemented in the newly developed Skitten program and will be integrated into Newton-X. While the present work serves as a proof of concept, SLED establishes a rigorous and extensible framework that bridges mixed quantum-classical dynamics with open quantum system theory.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 自発局所化(SLED)を用いたEhrenfest Dynamicsを提案し, ギシン-ペルシック量子状態拡散(QSD)方程式に基づくEhrenfest dynamicsのデコヒーレンス補正拡張を提案する。
SLEDでは、電子波動関数は断熱エネルギーベースで確率的に進化し、軌道レベルの局在を生成する。
軌道アンサンブルは、還元された電子密度行列のリンドブラッド型伝播を再現する。
このアプローチは線形性、トレース保存、完全肯定性を保証し、混合量子古典法で一般的に用いられるアドホックデコヒーレンス補正の物理的に一貫した代替手段を提供する。
一次元タリーモデルと多次元スピンボソンハミルトン多様体のベンチマークシミュレーションは、SLEDが電子集団を再現し、コヒーレンス崩壊の本質的な特徴を捉えることを示した。
しかし、正確な処理は、電子核結合強度を制御する局在化カーネルを定数から時間と位相空間座標の関数へと一般化する必要があることも明らかにした。
SLEDは新しく開発されたSkittenプログラムで実装され、Newton-Xに統合される。
本研究は概念実証として機能する一方、SLEDは開量子系理論と混合量子古典力学を橋渡しする厳密で拡張可能な枠組みを確立する。
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