論文の概要: Chirality, magic, and quantum correlations in multipartite quantum states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10764v1
• Date: Thu, 13 Mar 2025 18:00:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 22:04:29.022049
• Title: Chirality, magic, and quantum correlations in multipartite quantum states
• Title（参考訳）: 多部量子状態におけるキラル性、魔法、および量子相関
• Authors: Shreya Vardhan, Bowen Shi, Isaac H. Kim, Yijian Zou,
• Abstract要約: キラル状態は局所ユニタリ演算を用いて局所積基底において複素共役に変換することはできない。 キラル対数距離」と呼ばれる測度は、状態と複素共役の間の最大忠実度の観点から定義される。 キラリティと、状態における「魔法」や「非安定化器」資源の量との一般的な関係を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.878585241470166
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a notion of chirality for generic quantum states. A chiral state is defined as a state which cannot be transformed into its complex conjugate in a local product basis using local unitary operations. We introduce a number of quantitative measures of chirality which vanish for non-chiral states. A faithful measure called the "chiral log-distance" is defined in terms of the maximum fidelity between the state and its complex conjugate under local unitary transformations. We further introduce a set of computable measures that involve nested commutators of modular Hamiltonians. We show general relations between chirality and the amount of "magic" or non-stabilizer resource in a state. We first show that stabilizer states of qubits are non-chiral. Furthermore, magic monotones such as the stabilizer nullity and the stabilizer fidelity are lower-bounded by the chiral log-distance. We further relate chirality to discord-like quantum correlations. We define a measure of discord-like correlations called the intrinsic interferometric power, and show that it is lower-bounded by a nested commutator chirality measure. One interesting aspect of chirality is that it is not monotonic under local partial traces, indicating that it is a unique kind of resource that is not captured by traditional quantum resource theories.
• Abstract（参考訳）: 一般量子状態に対するキラリティの概念を導入する。 キラル状態は、局所ユニタリ演算を用いて局所積基底において複素共役に変換できない状態として定義される。 非キラル状態に対して消滅するカイラリティの定量的尺度をいくつか導入する。 キラル対数距離 (chiral log-distance) と呼ばれる忠実な測度は、局所的なユニタリ変換の下での状態と複素共役の間の最大忠実度で定義される。 さらに、モジュラーハミルトニアンのネスト型可換作用素を含む計算可能な測度も導入する。 キラリティと、状態における「魔法」や「非安定化器」資源の量との一般的な関係を示す。 まず、量子ビットの安定化状態が非キラルであることを示す。 さらに、安定化器の零度や安定化器の忠実度などの魔法のモノトンは、キラル対数距離によって下界する。 さらに、キラル性は不協和性のような量子相関と関係している。 固有干渉力と呼ばれる不協和性相関の尺度を定義し, ネストした共振器のカイラリティ測定により下界を示す。 キラリティの興味深い側面の1つは、局所的な部分的トレースの下では単調ではないことであり、これは伝統的な量子資源理論によって捉えられていないユニークな種類の資源であることを示している。

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