論文の概要: Momentum space magic for the transverse field quantum Ising model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.13560v1
• Date: Wed, 18 Dec 2024 07:21:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-19 16:45:46.051290
• Title: Momentum space magic for the transverse field quantum Ising model
• Title（参考訳）: 横場量子イジングモデルに対する運動量空間マジック
• Authors: Balázs Dóra, Cătălin Paşcu Moca,
• Abstract要約: 一次元横場量子イジングモデルにおけるパウリ弦の運動量空間構造と安定化エントロピーについて検討する。 すべての強磁性状態は熱力学的限界において同じ程度の魔法を持っているが、安定度エントロピーは臨界点において非解析的であり、横磁場の増加とともに消滅する。 量子魔法に対する運動量空間のアプローチは、その実空間を補完するだけでなく、非安定化器性や古典的シミュラビリティを解析する上での利点も提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Stabilizer entropies and quantum magic have been extensively explored in real-space formulations of quantum systems within the framework of resource theory. However, interesting and transparent physics often emerges in momentum space, such as Cooper pairing. Motivated by this, we investigate the momentum-space structure of Pauli strings and stabilizer entropies in the one-dimensional transverse-field quantum Ising model. By mapping the Ising chain onto momentum-space qubits, where the stabilizer state corresponds to the paramagnetic state, we analyze the evolution of the Pauli string distribution. In the ferromagnetic phase, the distribution is broad, whereas in the paramagnetic phase, it develops a two-peaked structure. We demonstrate that all ferromagnetic states possess the same degree of magic in the thermodynamic limit, while stabilizer entropies are non-analytic at the critical point and vanish with increasing transverse field. The momentum-space approach to quantum magic not only complements its real-space counterpart but also provides advantages in terms of analyzing nonstabilizerness and classical simulability.
• Abstract（参考訳）: 安定化器エントロピーと量子魔法は、資源理論の枠組みの中で量子システムの実空間定式化において広く研究されている。 しかし、興味深い透明な物理学はしばしばクーパー対のような運動量空間に現れる。 これを動機として、一次元横場量子イジングモデルにおけるパウリ弦の運動量空間構造と安定化エントロピーについて検討する。 安定状態が常磁性状態に対応する運動量空間の量子ビットにイジング鎖をマッピングすることにより、パウリ弦分布の進化を分析する。 強磁性相では分布は広いが、常磁性相では2つのピーク構造が発達する。 我々は、全ての強磁性状態が熱力学的限界において同じ程度の魔法を持つことを示したが、安定体エントロピーは臨界点において非解析的であり、横磁場の増加とともに消滅する。 量子魔法に対する運動量空間のアプローチは、その実空間を補完するだけでなく、非安定化器性や古典的シミュラビリティを解析する上での利点も提供する。

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