論文の概要: Two-Point Stabilizer Rényi Entropy: a Computable Magic Proxy of Interacting Fermions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13314v1
• Date: Mon, 19 Jan 2026 19:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:23.022866
• Title: Two-Point Stabilizer Rényi Entropy: a Computable Magic Proxy of Interacting Fermions
• Title（参考訳）: 2点安定化器レニーエントロピー:相互作用するフェルミオンの計算可能なマジックプロキシ
• Authors: Jun Qi Fang, Fo-Hong Wang, Xiao Yan Xu,
• Abstract要約: 相互作用するフェルミオン系における非安定化剤性 (magic'') の定量化は深刻な課題である。 我々は,2点安定化器のレニイエントロピー(Rényi entropy, SRE)と,その相互に,多様なフェルミオン相における魔法を検出するための堅牢で計算可能なプローブとして確立する。 この2点SREは, 量子資源理論, 臨界現象, トポロジカル秩序と, 強い相関関係のある物質との新たな関係を築き, 汎用的で繊細な診断方法として検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17478203318226307
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantifying non-stabilizerness (``magic'') in interacting fermionic systems remains a formidable challenge, particularly for extracting high order correlations from quantum Monte Carlo simulations. In this Letter, we establish the two-point stabilizer Rényi entropy (SRE) and its mutual counterpart as robust, computationally accessible probes for detecting magic in diverse fermionic phases. By deriving local estimators suitable for advanced numerical methods, we demonstrate that these metrics effectively characterize quantum phase transitions: in the one-dimensional spinless $t$-$V$ model, they sharply identify the Luttinger liquid to charge density wave transition, while in the two-dimensional honeycomb lattice via determinant quantum Monte Carlo, they faithfully capture the critical exponents of the Gross-Neveu-Ising universality class. Furthermore, extending our analysis to the fractional quantum Hall regime, we unveil a non-trivial spatial texture of magic in the Laughlin state, revealing signatures of short-range exclusion correlations. Our results validate the two-point SRE as a versatile and sensitive diagnostic, forging a novel link between quantum resource theory, critical phenomena, and topological order in strongly correlated matter.
• Abstract（参考訳）: 相互作用するフェルミオン系における非安定化剤性(``magic'')の定量化は、特に量子モンテカルロシミュレーションから高次相関を抽出する上で、非常に難しい課題である。 本稿では,2点安定化器であるレニイエントロピー(Rényi entropy, SRE)と,その相互を,様々なフェルミオン相における魔法を検出するための堅牢で計算に利用できるプローブとして確立する。 一次元スピンレス$t$-$V$モデルでは、ルッティンガー液体を急激に同定して密度波の遷移をチャージし、決定的量子モンテカルロによる2次元ハニカム格子では、グロス・ネヴェウ・イジング普遍性クラスの臨界指数を忠実に捉える。 さらに、分析結果を分数量子ホール状態にまで拡張し、ラウリン状態の非自明な空間テクスチャを明らかにし、短距離排他相関の符号を明らかにする。 この2点SREは, 量子資源理論, 臨界現象, トポロジカル秩序と, 強い相関関係のある物質との新たな関係を築き, 汎用的で繊細な診断方法として検証した。

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