論文の概要: A little magic means a lot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16228v1
• Date: Wed, 30 Aug 2023 18:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-01 18:49:20.309964
• Title: A little magic means a lot
• Title（参考訳）: 小さな魔法は 多くを意味する
• Authors: Andi Gu, Lorenzo Leone, Soumik Ghosh, Jens Eisert, Susanne Yelin, Yihui Quek
• Abstract要約: 我々は「偽マズーク」現象を紹介する 低いマジックを持つ量子状態の特定のアンサンブルは、高いマジックを持つ量子状態と計算的に区別できない。 結果は、魔法は量子状態の「隠蔽可能な」性質であるという概念的な意味を持つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7942265700058988
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Notions of so-called magic quantify how non-classical quantum states are in a precise sense: high values of magic are necessary to demonstrate a quantum advantage in quantum computing; they also play a key role in quantum error correction. In this work, we introduce the phenomenon of 'pseudomagic' -- wherein certain ensembles of quantum states with low magic are computationally indistinguishable from quantum states with high magic. Previously, such computational indistinguishability has been studied with respect to entanglement, by introducing the notion of pseudoentanglement. However, we show that pseudomagic neither follows from pseudoentanglement, nor implies it. In terms of applications, pseudomagic sheds new light on the theory of quantum chaos: it reveals the existence of states that, although built from non-chaotic unitaries, cannot be distinguished from random chaotic states by any physical observer. Further applications include new lower bounds on state synthesis problems, property testing protocols, as well as implications for quantum cryptography. Our results have the conceptual implication that magic is a 'hide-able' property of quantum states: some states have a lot more magic than meets the (computationally-bounded) eye. From the physics perspective, it advocates the mindset that the only physical properties that can be measured in a laboratory are those that are efficiently computationally detectable.
• Abstract（参考訳）: いわゆる魔法の概念は、非古典的量子状態が正確な意味でどのように存在するかを定量化する: 量子コンピューティングにおける量子長所を示すためには、高い魔法の値が必要である。 本研究では,魔法の少ない量子状態の特定のアンサンブルが,高い魔法を持つ量子状態と計算的に区別できない,'pseudomagic'という現象を紹介する。 従来、そのような計算の不明瞭さは、擬似絡みの概念を導入することによって、絡み合いに関して研究されてきた。 しかし, 擬似呪文は擬似絡み合いに従わず, その意味も示さない。 応用の観点からは、pseudomagicは量子カオスの理論に新たな光を当てている: 状態の存在は、非カオスユニタリから構築されているものの、いかなる物理的観測者でもランダムなカオス状態とは区別できないことを明かす。 さらなる応用として、状態合成問題に対する新しい下限、特性テストプロトコル、量子暗号への含意が含まれる。 私たちの結果は、魔法は量子状態の'隠れた'性質である、という概念的な含意を持っている: いくつかの状態は(計算的に束縛された)目よりも多くの魔法を持っている。 物理学の観点からは、実験室で測定できる物理的性質は効率的に計算的に検出できるものであるという考え方を提唱している。

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