論文の概要: On the challenge of simulating dipolar contributions to spin relaxation with generalized cluster correlation expansion methods

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.14613v1
• Date: Mon, 16 Feb 2026 10:17:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-17 16:22:50.366868
• Title: On the challenge of simulating dipolar contributions to spin relaxation with generalized cluster correlation expansion methods
• Title（参考訳）: 一般化クラスタ相関展開法によるスピン緩和に対する双極子寄与のシミュレーション
• Authors: Conor Ryan, Alessandro Lunghi,
• Abstract要約: クラスター相関膨張(CCE)は、中心スピンから浴室へのエネルギーの移動をシミュレートすることができる。 スピンスピン緩和の定性的に正確な記述を提供するには、標準形 gCCE が不十分であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 46.644955105516466
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The study of spin decoherence is often performed by assuming that spin-phonon interactions lead to relaxation at high temperatures, and spin-spin dipolar interactions instead contribute to pure dephasing at low temperatures. This has resulted in the neglect of spin relaxation due to spin-spin dipolar interactions and its influence on decoherence at low temperatures. For a complete understanding of low temperature spin dynamics, it is then imperative to focus also on the latter mechanism. One such method which has shown great promise in the efficient calculation of central spin dynamics due to spin-spin dipolar interactions with a surrounding spin bath is the Cluster-Correlation Expansion (CCE). An extension of this method through the explicit inclusion of the central spin degrees of freedom, known as the generalized Cluster-Correlation Expansion (gCCE) is capable of simulating the transfer of energy from the central spin into the bath, and thus could have the potential to investigate spin relaxation in this setting. In this work, we show that gCCE, in its standard form, is insufficient for providing even a qualitatively accurate description of spin-spin relaxation. A full mathematical deconstruction of the underlying theory of gCCE clearly points to the origin of such a breakdown and provides a starting point for its potential future resolution.
• Abstract（参考訳）: スピンデコヒーレンスの研究は、スピンフォノン相互作用が高温での緩和につながると仮定し、スピンスピン双極子相互作用は代わりに低温での純粋な脱落に寄与する。 このことはスピンスピン双極子相互作用によるスピン緩和の無視と、低温における脱コヒーレンスへの影響をもたらした。 低温スピンダイナミクスの完全な理解のためには、後者の機構にも集中することが不可欠である。 スピンスピン双極子相互作用と周囲のスピン浴との相互作用による中心スピンダイナミクスの効率的な計算には、クラスタ・相関膨張(CCE)が有効である。 一般クラスター相関膨張法(gCCE)として知られる中心スピン自由度を明示的に含み、この方法の拡張により、中心スピンから浴室へのエネルギーの移動をシミュレートすることが可能となり、この設定でスピン緩和を研究できる可能性がある。 本研究では, スピンスピン緩和の定性的に正確な記述を提供するには, gCCEの標準形が不十分であることを示す。 gCCEの基本的な理論の完全な数学的分解は、そのような分解の起源を明確に示し、その潜在的な将来の解決の出発点を提供する。

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