論文の概要: Magic spreading in random quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03929v1
• Date: Thu, 4 Jul 2024 13:43:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-08 17:53:13.159043
• Title: Magic spreading in random quantum circuits
• Title（参考訳）: ランダム量子回路におけるマジック拡散
• Authors: Xhek Turkeshi, Emanuele Tirrito, Piotr Sierant,
• Abstract要約: Calderbank-Shor-Steane entropy は非安定化剤の尺度である。 我々の主な発見は、マジックリソースがシステムサイズNにおける時間スケールの対数に等しくなることである。 本研究は, カオス多体系における非安定化剤成長の現象を概説するものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Magic state resources or non-stabilizerness quantify the beyond-Clifford operations necessary for universal quantum computing. How rapidly are magic resources generated by generic many-body dynamics under constraints of locality? We address this problem by exploring magic spreading in brick-wall random unitary circuits. Inspired by the algebraic structure of the Clifford group, we propose a scalable measure of non-stabilizerness, the Calderbank-Shor-Steane entropy, which generalizes the notion of stabilizer entropy and mirrors its qualitative behavior. This metric enables the investigation of non-stabilizerness dynamics for systems of up to N = 1024 qudits. Our main finding is that magic resources equilibrate on timescales logarithmic in system size N, akin to anticoncentration and Hilbert space delocalization measures, but differently from entanglement entropy. We conjecture that our findings describe the phenomenology of non-stabilizerness growth in a broad class of chaotic many-body systems.
• Abstract（参考訳）: マジックステートリソースまたは非安定化器性は、普遍量子コンピューティングに必要なクリフォードの演算を定量化する。 局所性の制約の下で汎用多体ダイナミクスによって生成されるマジックリソースは、どの程度の速さで生成されるか? ブロックウォールのランダムなユニタリ回路における魔法の拡散を探索することでこの問題に対処する。 クリフォード群の代数構造に着想を得て、安定化器エントロピーの概念を一般化し、その定性的な振る舞いを反映する、非安定化器性(英語版)のスケーラブルな測度であるカルダーバンク・ソー=ステアンエントロピー(英語版)を提案する。 この計量は、最大で N = 1024 クォーディットの系に対する非安定度力学の研究を可能にする。 我々の主な発見は、マジックリソースがシステムサイズ N の対数論と等しく、反集中やヒルベルト空間の非局在化と似ているが、絡み合いエントロピーとは異なっていることである。 本研究は, カオス多体系における非安定化剤成長の現象を概説するものである。

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