論文の概要: Nonlocal nonstabilizerness in free fermion models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27055v1
• Date: Wed, 29 Apr 2026 18:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-01 16:31:53.744339
• Title: Nonlocal nonstabilizerness in free fermion models
• Title（参考訳）: 自由フェルミオンモデルにおける非局所的非安定化性
• Authors: Mario Collura, Benjamin Béri, Emanuele Tirrito,
• Abstract要約: 非局所魔法は、局所基底変化を最適化した後、二部量子状態の既約不安定化性を定量化する。 サブシステム制限共分散行列の特異値の観点から、単純な閉形式絡み合いスペクトルを導出する。 ランダム回路の場合、非局所魔法は拡散的に成長し、XY鎖ではXX制限は非局所魔法と絡み合いの顕著な分離を示す。
• 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: Nonlocal magic quantifies the irreducible nonstabilizerness of a bipartite quantum state after optimizing over local basis changes. We study nonlocal magic for pure fermionic Gaussian states, and derive a simple closed-form entanglement spectrum bound in terms of the singular values of the subsystem-restricted covariance matrix. We benchmark our result against simulated annealing over local Gaussian unitary transformations, which supports optimality along the full local Gaussian orbit. For states drawn from the Gaussian Haar ensemble, we show that the average nonlocal magic is extensive and determine its thermodynamic limit using random matrix theory for the appropriate circular unitary ensemble. We also study Gaussian ground states, focusing on the Kitaev chain, and find that nonlocal magic is suppressed deep in both trivial and topological phases and peaks near the critical points. Finally, we investigate Gaussian evolution via random circuits and in quenches with the XY chain. For random circuits, we find that nonlocal magic grows diffusively, while in the XY chain the XX limit reveals a striking separation between nonlocal magic and entanglement.
• Abstract（参考訳）: 非局所魔法は、局所基底変化を最適化した後、二部量子状態の既約不安定化性を定量化する。 純粋フェルミオン性ガウス状態に対する非局所魔法を研究し、サブシステム制限共分散行列の特異値の観点から有界な単純な閉形式絡み合いスペクトルを導出する。 我々は、局所ガウスのユニタリ変換に対する模擬アニーリングに対してベンチマークを行い、全局所ガウス軌道の最適性をサポートする。 ガウスのハールアンサンブルから引き出された状態に対して、平均的な非局所魔法は広く、適切な円形ユニタリアンサンブルに対してランダム行列理論を用いてその熱力学的極限を決定する。 また,北エフ連鎖に着目したガウス基底状態の研究を行い,非局所魔法は自明かつ位相的な位相と臨界点付近のピークの両方で深く抑制されていることを発見した。 最後に,ランダム回路およびXY鎖のクエンチによるガウス進化について検討する。 ランダム回路の場合、非局所魔法は拡散的に成長し、XY鎖ではXX制限は非局所魔法と絡み合いの顕著な分離を示す。

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