发表机构
Uppsala University; University of Reims Champagne-Ardenne（乌普萨拉大学; 兰斯香槟-阿登大学）
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本文通过解析推导和数值验证，证明量子LLG方程在经典大自旋极限下恢复经典LLG方程，为耗散自旋动力学提供微观基础，并发现自旋数增加时量子效应减弱。
AI 中文摘要
Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程提供了耗散磁化动力学的基本描述。最近提出的量子类比，即量子 Landau-Lifshitz-Gilbert (QLLG) 方程，将该框架扩展到量子自旋系统。然而，对于相互作用的自旋系统，QLLG 方程在经典大自旋极限下是否能恢复 LLG 方程仍是一个悬而未决的问题。在此，我们通过将 LLG 方程推导为 QLLG 方程的经典大自旋极限来证明这一联系。我们解析地建立了这一对应关系，并在一个相互作用的自旋系统中数值验证了它。这些结果为耗散自旋动力学提供了从量子到经典的描述，为 LLG 方程提供了微观基础。从本文提供的数值计算中，我们还得出结论：对于哈密顿量中自旋数较多的系统，量子效应变得不那么明显。
英文摘要
The Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation provides the fundamental description of dissipative magnetization dynamics. A recently proposed quantum analog, the quantum Landau-Lifshitz-Gilbert (QLLG) equation, extends this framework to quantum spin systems. However, whether the QLLG equation recovers the LLG equation in the classical large-spin limit for interacting spin systems remains an open question. Here, we demonstrate this connection by deriving the LLG equation as the classical large-spin limit of the QLLG equation. We establish this correspondence analytically and verify it numerically for an interacting spin system. These results provide a quantum-to-classical description of dissipative spin dynamics, offering a microscopic foundation for the LLG equation. From numerical calculations provided here, we also conclude that quantum effects become much less noticeable for systems with larger number of spins in the Hamiltonian.
