量子 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程的数值求解

经典的 Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程长期以来一直是磁性系统磁化力学建模的基石，但其经典性质限制了其针对诸如纠缠和非局域关联等本质量子现象的适用性。为了将量子效应纳入自旋动力学，最近提出了一种 LLG 方程的量子推广 [Phys. Rev. Lett. 133, 266704 (2024)]，它捕捉了许多体系中关键量子行为。本文中，我们发展了一种针对该量子 LLG 框架的稳健数值方法，该方法不仅处理量子许多体系统的复杂性，还保持由方程决定的内在数学结构和物理属性。我们将所提出的方法应用于一类许多体量子自旋系统，该系统拥有拓扑物态，并展示了丰富的量子行为，包括长时间纠缠态的出现。该方法为可靠地模拟超越经典近似的量子磁性计算开辟了一条路径， potentially 导致新的发现。