論文の概要: Growth and spreading of quantum resources under random circuit dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14827v1
• Date: Tue, 16 Dec 2025 19:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.752434
• Title: Growth and spreading of quantum resources under random circuit dynamics
• Title（参考訳）: ランダム回路力学における量子資源の成長と拡散
• Authors: Sreemayee Aditya, Xhek Turkeshi, Piotr Sierant,
• Abstract要約: 量子魔法資源は古典的にシミュレート可能な安定化状態からの偏差を捉えている。 コヒーレンスとフェルミオン非ガウス性は計算基底から逸脱する。 ランダムブロックウォールによって進化した1ビットチェーンのサブシステムにおいて、これらのリソースを追跡する。
• 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: Quantum many-body dynamics generate nonclassical correlations naturally described by quantum resource theories. Quantum magic resources (or nonstabilizerness) capture deviation from classically simulable stabilizer states, while coherence and fermionic non-Gaussianity measure departure from the computational basis and from fermionic Gaussian states, respectively. We track these resources in a subsystem of a one-dimensional qubit chain evolved by random brickwall circuits. For resource-generating gates, evolution from low-resource states exhibits a universal rise-peak-fall behavior, with the peak time scaling logarithmically with subsystem size and the resource eventually decaying as the subsystem approaches a maximally mixed state. Circuits whose gates do not create the resource but entangle neighboring qubits, give rise to a ballistic spreading of quantum resource initially confined to a region of the initial state. Our results give a unified picture of spatiotemporal resource dynamics in local circuits and a baseline for more structured quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 量子多体ダイナミクスは、量子資源理論によって自然に記述される非古典的相関を生成する。 量子魔法資源(または非安定化器性)は古典的にシミュレート可能な安定化状態からの偏差を捉え、コヒーレンスとフェルミオン非ガウス性はそれぞれ計算基底とフェルミオンガウス状態から逸脱する。 ランダムブロックウォール回路によって進化した1次元のクビット鎖のサブシステムでこれらの資源を追跡する。 資源生成ゲートの場合、低リソース状態からの進化は、ピーク時がサブシステムのサイズと対数的にスケーリングし、サブシステムが最大混合状態に近づくと、資源は最終的に崩壊する。 ゲートがリソースを生成せず、隣接する量子ビットを絡める回路は、初期状態の領域に制限された量子リソースの弾道的な拡散を引き起こす。 この結果から,局所回路における時空間的資源動態の統一化と,より構造化された量子多体系のベースラインが得られた。

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