論文の概要: A magic monotone for faithful detection of non-stabilizerness in mixed states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.18570v1
• Date: Fri, 27 Sep 2024 09:13:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-01 21:55:30.157142
• Title: A magic monotone for faithful detection of non-stabilizerness in mixed states
• Title（参考訳）: 混合状態における非安定化剤の忠実検出のためのマジックモノトン
• Authors: Krzysztof Warmuz, Ernest Dokudowiec, Chandrashekar Radhakrishnan, Tim Byrnes,
• Abstract要約: 任意の量子状態における非安定化剤の量(または短時間のマジック)を定量化するモノトーンを導入する。 モノトーンは、純粋な状態と混合状態の両方に対する魔法の存在を検出するために必要な十分な基準を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a monotone to quantify the amount of non-stabilizerness (or magic for short), in an arbitrary quantum state. The monotone gives a necessary and sufficient criterion for detecting the presence of magic for both pure and mixed states. The monotone is based on determining the boundaries of the stabilizer polytope in the space of Pauli string expectation values. The boundaries can be described by a set of hyperplane inequations, where violation of any one of these gives a necessary and sufficient condition for magic. The monotone is constructed by finding the hyperplane with the maximum violation and is a type of Minkowski functional. We also introduce a witness based on similar methods. The approach is more computationally efficient than existing faithful mixed state monotones such as robustness of magic due to the smaller number and discrete nature of the parameters to be optimized.
• Abstract（参考訳）: 任意の量子状態において、非安定化剤の量(または略してマジック)を定量化するモノトーンを導入する。 モノトーンは、純粋な状態と混合状態の両方に対する魔法の存在を検出するために必要な十分な基準を与える。 モノトーンは、パウリ弦の期待値の空間における安定化ポリトープの境界を決定することに基づいている。 境界は超平面の不等式(英語版)によって記述され、そのうちのどれかに違反すると魔法の必要十分条件が与えられる。 モノトーンは、最大の違反を持つ超平面を発見し、ミンコフスキー汎函数の一種である。 同様の方法に基づいた証人も紹介する。 この手法は、最適化されるパラメータの小さな数と離散的な性質のため、マジックの堅牢性のような既存の忠実混合状態単調よりも計算的に効率的である。

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