論文の概要: Quantum resource localizability transitions in deep thermalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.08756v1
• Date: Sun, 07 Jun 2026 17:58:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-09 14:42:06.432207
• Title: Quantum resource localizability transitions in deep thermalization
• Title（参考訳）: 深熱化における量子資源の局在性遷移
• Authors: Xiaozhou Feng, Chang Liu, Zihan Cheng, Wen Wei Ho, Matteo Ippoliti,
• Abstract要約: 我々は、一般的な量子資源理論における深部熱化のための統一的な枠組みを開発する。 我々の理論は解析的に抽出可能であり、すべての研究されたQRTの位相境界を定量的に予測する。 ゼロレートの量子エラー訂正符号における新しいマジックトランジション - かつては有限レートでのみ発生すると考えられていた - と、量子リソース認証プロトコルに対する新たな意味 - である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3958308586724577
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate how quantum resource constraints affect deep thermalization, the emergence of universal local wavefunction distributions from partial measurements of a quantum many-body state. Quantum resources, such as non-stabilizerness (magic), coherence, asymmetry, imaginarity, and non-Gaussianity, are essential for quantum information processing, and constraints on their global abundance can reshape these emergent distributions. To address this question, we develop a unified framework for deep thermalization within general quantum resource theories (QRTs). Our central result is that QRTs fall into two classes: ``smoothly localizable'' (SL) QRTs, where the resource content of local post-measurement states changes continuously with the global resource density, set by the initial state and measurement basis, yielding continuously tunable wavefunction distributions; and ``threshold localizable'' (TL) QRTs, where the local resource content jumps discontinuously from minimal to near-maximal past a critical global resource threshold, producing a sharp transition between a resourceless, ``deep-ergodicity breaking'' distribution and a resourceful, maximally random one. We trace this SL-TL dichotomy to an information-theoretic mechanism, block sharpening: by viewing each QRT as coherence between blocks in Hilbert space, we show that the local resource content depends on the measurement's ability to collapse an initial superposition into a single resourceless block. Our theory is analytically tractable and quantitatively predicts the phase boundaries across all studied QRTs, which we validate with extensive numerical simulations. Finally, we highlight two consequences: a novel magic transition in zero-rate quantum error-correcting codes--previously believed to occur only at finite rates--and new implications for quantum resource certification protocols based on post-measurement state ensembles.
• Abstract（参考訳）: 量子多体状態の部分的測定から, 量子資源の制約が深熱化, 局所波動関数の普遍分布の出現に与える影響について検討する。 非安定化器性(マジック)、コヒーレンス、非対称性、想像力、非ガウス性などの量子資源は量子情報処理に不可欠であり、それらの大域的存在量に対する制約はこれらの創発的分布を再形成することができる。 この問題に対処するために、一般量子資源理論(QRT)における深部熱化のための統一的な枠組みを開発する。 我々の中心的な結果として、QRTは2つのクラスに分類される: ``smoothly localizable' (SL) QRTs, where the resource content of local post-measurement state are continuous with the global resource density, set by the initial state and measured basiss, yielding continuous tunable wavefunction distributions; '`threshold localizable' (TL) QRTs, where the local resource content jump discontinuously to least to almost-maximal past a critical global resource threshold。 それぞれのQRTをヒルベルト空間のブロック間のコヒーレンスとして見ることにより、局所的な資源内容は、初期重ね合わせを単一のリソースレスブロックに分解する測定能力に依存することを示す。 我々の理論は解析的に抽出可能であり、研究対象のQRTの位相境界を定量的に予測し、広範囲な数値シミュレーションで検証する。 最後に、ゼロレートの量子エラー訂正符号における新しいマジック遷移(以前は有限レートでしか発生しないと考えられていた)と、測定後の状態アンサンブルに基づく量子リソース認証プロトコルに対する新しい意味である。

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