論文の概要: Path integral approach to the truncated Wigner approximation of driven-dissipative spins

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.26029v1
• Date: Tue, 28 Jul 2026 17:39:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-29 20:50:42.95195
• Title: Path integral approach to the truncated Wigner approximation of driven-dissipative spins
• Title（参考訳）: 駆動散逸スピンのウィグナー近似に対する経路積分的アプローチ
• Authors: Viktoria Noel, Michael Fleischhauer, Igor Lesanovsky,
• Abstract要約: TWA(Truncated Wigner approximation)のような位相空間のアプローチは、オープン量子多体系の力学を近似的にシミュレーションする効率的なフレームワークを提供する。 我々は、連続行列SU(2)$位相空間を用いて、開スピンを相互作用する系に対して対応する経路積分式を確立する。 我々の結果は、TWAがスピンダイナミクスを散逸させるための統一された場理論の基礎を提供し、半古典的近似を超えた拡張の体系的な出発点を提供する。
• 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: Phase-space approaches such as the truncated Wigner approximation (TWA) provide an efficient semiclassical framework for performing approximate simulations of the dynamics of open quantum many-body systems outside the reach of exact numerical methods but beyond the mean-field level. For bosonic systems, TWA is known to be equivalent to a Keldysh path-integral formulation truncated at second order in the so-called quantum fluctuations. This semiclassical approach provides an alternative transparent route towards approximate stochastic equations of motion, which can be efficiently solved. Here we establish the corresponding path-integral formulation for interacting open spin-$1/2$ systems using the continuous $\mathrm{SU}(2)$ phase space. We show, in particular, that a consistent treatment of dissipation requires correctly mapping operator products onto the curved spin phase space, leading to stochastic equations that coincide with those obtained from the continuous TWA formulation and thus reproduce the exact dynamics of a single dissipative spin. Our results provide a unified field-theoretic foundation for the TWA to dissipative spin dynamics and offer a systematic starting point for extensions beyond the semiclassical approximation.
• Abstract（参考訳）: truncated Wigner approximation (TWA) のような位相空間のアプローチは、正確な数値法の範囲外、平均場レベルを超えて、オープン量子多体系の力学の近似シミュレーションを行うための効率的な半古典的なフレームワークを提供する。 ボソニック系では、TWAは、いわゆる量子ゆらぎの2次でトランクされたケルディシュ経路積分形式と等価であることが知られている。 この半古典的アプローチは、効率的に解ける近似確率方程式への代替の透明な経路を提供する。 ここでは、連続$\mathrm{SU}(2)$相空間を用いて開スピン-1/2$系を相互作用するための対応する経路積分の定式化を確立する。 特に、散逸の一貫した処理では、作用素積を曲線化されたスピン位相空間に正しくマッピングする必要があることが示され、連続的なTWA定式化から得られるものと一致する確率方程式が導かれ、1つの散逸スピンの正確なダイナミクスが再現される。 我々の結果は、TWAがスピンダイナミクスを散逸させるための統一された場理論の基礎を提供し、半古典的近似を超えた拡張の体系的な出発点を提供する。

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