論文の概要: Witnessing Magic with Bell inequalities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.18734v1
• Date: Mon, 24 Mar 2025 14:41:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-25 14:35:06.948868
• Title: Witnessing Magic with Bell inequalities
• Title（参考訳）: ベルの不等式によるウィットネスマジック
• Authors: Rafael A. Macedo, Patrick Andriolo, Santiago Zamora, Davide Poderini, Rafael Chaves,
• Abstract要約: 非安定化性(英: non-stabilizerness)またはマジック(英: magic)は、量子計算の基本的なリソースである。 我々は、調整されたベルの不平等が魔法の証人として振る舞うことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.41942958779358674
• License:
• Abstract: Non-stabilizerness, or magic, is a fundamental resource for quantum computation, enabling quantum algorithms to surpass classical capabilities. Despite its importance, characterizing magic remains challenging due to the intricate geometry of stabilizer polytopes and the difficulty of simulating non-stabilizer states. In this work, we reveal an unexpected connection between magic and Bell inequalities. Although maximally entangled stabilizer states can violate Bell inequalities and magic is deeply tied to the algebraic structure of observables, we show that tailored Bell inequalities can act as witnesses of magic. This result bridges two key quantum resources, uncovering a novel relationship between the device-independent framework and resource-theoretic properties of quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 非安定化性(Non-stabilizerness、マジック)は、量子計算の基本的なリソースであり、量子アルゴリズムが古典的な能力を超えることを可能にする。 その重要性にもかかわらず、スタビライザーポリトープの複雑な幾何学と非安定化剤状態のシミュレーションが難しいため、魔法の特徴付けは依然として困難である。 本研究では,魔法とベルの不等式の間の予期せぬ関係を明らかにする。 最大の絡み合った安定状態はベルの不等式に反し、魔法は可観測物の代数構造と深く結びついているものの、調整されたベルの不等式は魔法の証人として作用することを示す。 この結果は2つの重要な量子資源を橋渡しし、デバイス非依存のフレームワークと量子計算の資源理論的性質の間の新しい関係を明らかにする。

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