論文の概要: Magic dynamics in many-body localized systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.07468v2
- Date: Tue, 05 Aug 2025 09:10:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.5181
- Title: Magic dynamics in many-body localized systems
- Title（参考訳）: 多体局在系におけるマジックダイナミクス
- Authors: Pedro R. Nicácio Falcão, Piotr Sierant, Jakub Zakrzewski, Emanuele Tirrito,
- Abstract要約: 非安定剤性(Nonstabilizerness)、または量子魔法(quantum magic)は、安定状態からの量子状態の偏差を定量化する。
本研究では, 安定化器R'enyi entropy (SRE) を用いた無秩序多体局在(MBL)システムにおける量子マジックのダイナミクスについて検討する。
我々の結果は、量子多体系における障害、相互作用、複雑性の相互作用に関する重要な洞察を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nonstabilizerness, also known as quantum magic, quantifies the deviation of quantum states from stabilizer states, capturing the complexity necessary for quantum computational advantage. In this study, we investigate the dynamics of quantum magic in disordered many-body localized (MBL) systems using the stabilizer R\'enyi entropy (SRE). Leveraging a phenomenological description based on the $\ell$-bit model, we analytically and numerically demonstrate that interactions profoundly influence magic spreading, inducing a power-law growth of SRE that markedly contrasts with the rapid saturation observed in ergodic systems. We validate our theoretical predictions through numerical simulations of the disordered transverse-field Ising model, showing excellent agreement across various disorder strengths, system sizes, and initial states. Additionally, we uncover a universal relationship between SRE and entanglement entropy, revealing their common scaling in the MBL regime independent of disorder strength and system size. Our results offer critical insights into the interplay of disorder, interactions, and complexity in quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: 非安定化器性(Nonstabilizerness)、または量子魔法(quantum magic)は、量子状態の安定化状態からの逸脱を定量化し、量子計算の優位性に必要な複雑さを捉える。
本研究では, 安定化器R\enyi entropy (SRE) を用いた無秩序多体局在(MBL)システムにおける量子マジックのダイナミクスについて検討した。
我々は$$\ell$-bitモデルに基づく現象論的記述を活用し、相互作用が魔法の拡散に大きな影響を与え、エルゴード系で観察される急激な飽和と著しく対照的なSREの強力な成長を引き起こすことを解析的および数値的に証明した。
我々は,乱れた横フィールドイジングモデルの数値シミュレーションによる理論予測を検証し,様々な障害強度,システムサイズ,初期状態に優れた一致を示した。
さらに、SREと絡み合いエントロピーの普遍的な関係を明らかにし、障害強度とシステムサイズに依存しないMBL体制における共通のスケーリングを明らかにした。
我々の結果は、量子多体系における障害、相互作用、複雑性の相互作用に関する重要な洞察を提供する。
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