論文の概要: Imaginary-time evolution of interacting spin systems in the truncated Wigner approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.03950v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 11:22:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.279157
• Title: Imaginary-time evolution of interacting spin systems in the truncated Wigner approximation
• Title（参考訳）: 回転するウィグナー近似における相互作用するスピン系のイマジナリー時間進化
• Authors: Tom Schlegel, Dennis Breu, Michael Fleischhauer,
• Abstract要約: 我々は、最近開発された回転するウィグナー近似を、iTWAと呼ばれる想像時間にまで拡張する。 フォッカー・プランクレベルでのトラニケートは、効率よくシミュレートできる微分方程式の集合につながる。 我々は、iTWAがランダムで一般にフラストレーションされた反強磁性イジング・ハミルトニアンの基底状態に対して3つの正則グラフ上で非常に良い近似を与えることを示した。
• 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: We present a semiclassical phase-space method to calculate thermal and ground states of large interacting spin systems. To this end, we extend the recently developed truncated Wigner approximation for spins (TWA) to the imaginary time, termed iTWA. The evolution of the canonical density matrix in imaginary time is mapped to a partial differential equation of its Wigner function. Truncation at the Fokker-Planck level leads to a set of stochastic differential equations, which can be efficiently simulated. We show that the iTWA can provide very good approximations to the ground state of a random and in general frustrated anti-ferromagnetic Ising Hamiltonian on a 3-regular graph, for which finding the exact ground state and approximations to it beyond a certain accuracy is NP hard. Furthermore in order to assess the ability of the method to properly account for leading-order quantum effects, we analyze the ground-state quantum phase transition of the nearest-neighbor, transverse-field Ising model in one and two spatial dimensions, finding very good agreement with the exact behaviour. The critical behavior obtained in iTWA follows the quantum-classical correspondence.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,大きな相互作用を持つスピン系の熱状態と基底状態を計算するための半古典位相空間法を提案する。 この目的のために、最近開発されたスピンのウィグナー近似(TWA)を、iTWA(iTWA)と呼ばれる想像時間に拡張する。 虚時間における正準密度行列の進化は、そのウィグナー関数の偏微分方程式に写像される。 フォッカー・プランクレベルでのトランケーションは、効率よくシミュレートできる確率微分方程式の集合につながる。 我々は、iTWAがランダムで一般にフラストレーションされた反強磁性ハミルトニアンの3つの正則グラフ上の基底状態に非常に良い近似を与えることを示す。 さらに, 先行量子効果を適切に考慮する手法の能力を評価するために, 近接する横場イジングモデルの基底状態量子相転移を1次元と2次元で解析し, 正確な挙動とよく一致していることを示す。 iTWAで得られた臨界挙動は量子古典対応に従う。

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