論文の概要: Non-stabilizerness generation in a multi-particle quantum walk

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19750v1
• Date: Mon, 28 Apr 2025 12:50:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.439458
• Title: Non-stabilizerness generation in a multi-particle quantum walk
• Title（参考訳）: 多粒子量子ウォークにおける非安定化器性生成
• Authors: Cătălin Paşcu Moca, Doru Sticlet, Balázs Dóra, Angelo Valli, Dominik Szombathy, Gergely Zaránd,
• Abstract要約: 魔法の拡散は、システムの力学によって規定される光円錐構造に従っていることを示す。 その結果,多体システムにおけるマジック生成における相互作用の役割に光を当てた。
• 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 investigate the generation of non-stabilizerness, or magic, in a multi-particle quantum walk by analyzing the time evolution of the stabilizer R\'enyi entropy $M_2$. Our study considers both single- and two-particle quantum walks in the framework of the XXZ Heisenberg model with varying interaction strengths. We demonstrate that the spread of magic follows the light-cone structure dictated by the system's dynamics, with distinct behaviors emerging in the easy-plane ($\Delta < 1$) and easy-axis ($\Delta > 1$) regimes. For $\Delta < 1$, magic generation is primarily governed by single-particle dynamics, while for $\Delta > 1$, doublon propagation dominates, resulting in a significantly slower growth of $M_2$. Furthermore, the magic exhibits logarithmic growth in time for both one and two-particle dynamics. Additionally, by examining the Pauli spectrum, we show that the statistical distribution of level spacings exhibits Poissonian behavior, independent of interaction strength or particle number. Our results shed light on the role of interactions on magic generation in a many-body system.
• Abstract（参考訳）: 安定化器R'enyiエントロピー$M_2$の時間進化を解析し,多粒子量子ウォークにおける非安定化器性(マジック)の発生について検討した。 本研究は、相互作用強度の異なるXXZハイゼンベルクモデルの枠組みにおける1粒子と2粒子の量子ウォークについて考察する。 魔法の拡散は、系の力学によって規定される光円錐構造に従っており、容易平面(1$)と容易軸(1$)の体制で異なる振る舞いが現れることを示した。 $\Delta < 1$ の場合、マジック生成は主に単一粒子のダイナミクスによって制御されるが、$\Delta > 1$ の場合、ダブルロンの伝搬が支配的であり、結果として$M_2$ が大幅に遅くなる。 さらに、マジックは1粒子と2粒子のダイナミックスの両方に時間的に対数的成長を示す。 さらに、パウリスペクトルを調べた結果、レベル間隔の統計的分布は相互作用強度や粒子数に依存しないポアソン的挙動を示すことが示された。 その結果,多体システムにおけるマジック生成における相互作用の役割に光を当てた。

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