論文の概要: A perturbative non-Markovian treatment to low-temperature spin decoherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.09651v1
• Date: Wed, 14 Jan 2026 17:35:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-15 18:59:20.48705
• Title: A perturbative non-Markovian treatment to low-temperature spin decoherence
• Title（参考訳）: 低温スピンデコヒーレンスに対する摂動的非マルコフ的治療
• Authors: Timothy J. Krogmeier, Anthony W. Schlimgen, Kade Head-Marsden,
• Abstract要約: 我々は,核スピン浴に結合した電子スピンを扱うために,非マルコフ時間畳み込みマスター方程式を開発した。 ab初期電子構造パラメータをデコヒーレンスダイナミクスに直接関連付けることにより、低温限界における純粋なデフォーカスを考慮に入れたフレームワークを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Molecular spins are promising candidates for quantum information science, leveraging coherent electronic spin states for quantum sensing and computation. However, the practical application of these systems is hindered by electronic spin decoherence, driven by interactions with nuclear spins in the molecule and the surrounding environment at low temperatures. Predicting dephasing dynamics remains a formidable challenge due to the complexity of the spin bath. In this work, we develop a non-Markovian time-convolutionless master equation to treat an electronic spin coupled to a nuclear-spin bath. By relating ab initio electronic structure parameters directly to the decoherence dynamics, we provide a framework that accounts for pure dephasing in the low-temperature limit. We apply this method to a series of molecular qubit candidates and demonstrate good agreement with experimental relaxation trends. This approach offers a computationally efficient path for the prediction of low-temperature decoherence trends in molecular spin systems.
• Abstract（参考訳）: 分子スピンは量子情報科学の有望な候補であり、量子センシングと計算にコヒーレントな電子スピン状態を利用する。 しかし、これらのシステムの実用化は、分子内の核スピンと周囲環境との相互作用によって低温で駆動される電子スピンデコヒーレンスによって妨げられる。 沈着力学の予測は、スピン浴の複雑さのため、依然として非常に難しい課題である。 本研究では,核スピン浴に結合した電子スピンを扱う非マルコフ時間畳み込みマスター方程式を開発した。 ab初期電子構造パラメータをデコヒーレンスダイナミクスに直接関連付けることにより、低温限界における純粋なデフォーカスを考慮に入れたフレームワークを提供する。 本手法を一連の分子量子ビット候補に適用し, 実験緩和傾向と良好な一致を示した。 このアプローチは、分子スピン系の低温デコヒーレンストレンドを予測するための計算的に効率的な経路を提供する。

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