論文の概要: Mutual information fluctuations and non-stabilizerness in random circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03831v2
• Date: Mon, 12 Aug 2024 12:21:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-13 20:04:01.752900
• Title: Mutual information fluctuations and non-stabilizerness in random circuits
• Title（参考訳）: ランダム回路における相互情報ゆらぎと非安定化器性
• Authors: Arash Ahmadi, Jonas Helsen, Cagan Karaca, Eliska Greplova,
• Abstract要約: 非安定度と情報スクランブルの単純な関係を示す。 測定誘起エンタングルメント相転移における非安定化剤の役割について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.48212500317840945
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The emergence of quantum technologies has brought much attention to the characterization of quantum resources as well as the classical simulatability of quantum processes. Quantum resources, as quantified by non-stabilizerness, have in one theoretical approach been linked to a family of entropic, monotonic functions. In this work, we demonstrate both analytically and numerically a simple relationship between non-stabilizerness and information scrambling using the fluctuations of an entropy-based quantifier. Specifically, we find that the non-stabilizerness generated by a random quantum circuit is proportional to fluctuations of mutual information. Furthermore, we explore the role of non-stabilizerness in measurement-induced entanglement phase transitions. We find that the fluctuations of mutual information decrease with increasing non-stabilizerness yielding potentially easier identification of the transition point. Our work establishes a key connection between quantum resource theory, information scrambling and measurement-induced entanglement phase transitions.
• Abstract（参考訳）: 量子技術の出現は、量子資源のキャラクタリゼーションや、量子プロセスの古典的なシミュラビリティに多くの注目を集めている。 非安定化器性によって定量化される量子資源は、ある理論的アプローチにおいてエントロピックな単調関数の族に結びついている。 本研究では、エントロピーに基づく量子化器のゆらぎを用いた非安定化器性と情報スクランブルの関係を解析的および数値的に実証する。 具体的には、ランダム量子回路によって生じる非安定化性は、相互情報のゆらぎに比例する。 さらに, 測定誘起絡み合い相転移における非安定化剤の役割について検討した。 非安定化度の増加に伴い, 相互情報の変動が減少し, 遷移点の同定が容易になる可能性が示唆された。 我々の研究は、量子資源理論、情報スクランブルおよび測定誘起絡み合い相転移の間の鍵となる接続を確立する。

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