論文の概要: Explicit States with Two-sided Long-Range Magic
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.25023v2
- Date: Mon, 30 Mar 2026 22:31:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:02.170024
- Title: Explicit States with Two-sided Long-Range Magic
- Title（参考訳）: 2面ロングランジマジックによる明示的状態
- Authors: Zhi Li,
- Abstract要約: 非安定化性(英: Nonstabilizerness)またはマジック(英: magic)は、古典的にシミュラブルなクリフォードフレームワークを超える量子優位性に必要なリソースである。
最近の研究は、多体状態での魔法の構造をチャート化し始めた。
本研究では,両面の長距離魔法を確実に有する明示的状態を構築する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.34407072562438
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nonstabilizerness, or magic, is a necessary resource for quantum advantage beyond the classically simulatable Clifford framework. Recent works have begun to chart the structure of magic in many-body states, introducing the concepts of long-range magic -- nonstabilizerness that cannot be removed by finite-depth local unitary (FDU) circuits -- and the magic hierarchy, which classifies quantum circuits by alternating layers of Clifford and FDUs. In this work, we construct explicit states that provably possess two-sided long-range magic, a stronger form of magic meaning that they cannot be prepared by a Clifford circuit and a FDU in either order, thus placing them provably outside the first level of the magic hierarchy. Our examples include the ``magical cat" state, $|ψ\rangle \propto |0^n\rangle + |+^n\rangle$, and ground states of certain nonabelian topological orders. These results provide new examples and proof techniques for circuit complexity, and in doing so, reveal the connection between long-range magic, the structure of many-body phases, and the principles of quantum error correction.
- Abstract（参考訳）: 非安定化性(英: Nonstabilizerness)またはマジック(英: magic)は、古典的にシミュラブルなクリフォードフレームワークを超える量子優位性に必要なリソースである。
近年の研究では、有限深部局所ユニタリ(FDU)回路で除去できない長距離魔法の概念と、クリフォードとFDUの層を交互に交互に量子回路を分類するマジック階層を導入し、マジックの構造を多体状態でチャート化し始めた。
本研究では,両面の長域魔法を確実に有する明示的状態を構築する。これは,クリフォード回路とFDUがいずれの順序でも用意できない,より強力な魔法形態である。
例を挙げると、 `magical cat" 状態、$|\rangle \propto |0^n\rangle + |+^n\rangle$ や、ある非アーベル位相順序の基底状態がある。
これらの結果は、回路複雑性の新しい例と証明技術を提供し、そのために、長距離魔法と多体相の構造、量子誤差補正の原理の関連を明らかにする。
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