論文の概要: Magic and entanglement in 1+1-dimensional SU(2) lattice gauge theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.09971v1
- Date: Mon, 08 Jun 2026 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-10 15:40:58.102385
- Title: Magic and entanglement in 1+1-dimensional SU(2) lattice gauge theory
- Title（参考訳）: 1+1次元SU(2)格子ゲージ理論におけるマジックと絡み合い
- Authors: Raghav G. Jha, Goksu C. Toga, Jaber I. Taher, Bojko N. Bakalov, Alexander F. Kemper,
- Abstract要約: 絡み合いと非安定化性(マジック)は古典的な記述から2つの異なる量子系の離脱を定量化する。
1+1)次元のSU(2)格子ゲージ理論の基底状態のエンタングルメントエントロピーと安定化器レニイエントロピーを計算する。
g_star$で示されるクロスオーバーは、地上状態がより魔力に富んだ状態から、より魔力の少ない状態へと遷移するものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.724232080494424
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entanglement and non-stabilizerness (magic) quantify two distinct departures of quantum systems from classical description: the former measures non-local correlations, while the latter measures the deviation from stabilizer states that can be efficiently simulated classically. Understanding magic in physically relevant quantum field theories is essential for identifying where quantum advantage may be realized in the early fault-tolerant quantum computing era. We calculate the gauge-invariant entanglement entropy and stabilizer Rényi entropy of the ground state of the (1+1)-dimensional SU(2) lattice gauge theory formulated in a dressed-site basis that enforces Gauss's law exactly. Using tensor networks, we obtain results for system sizes up to $L=100$ (300 qubits). We find a crossover denoted by $g_{\star}$ where the ground state passes from a more magic-rich regime into a regime with less magic; this is also tracked by the sharpest change of both the entanglement entropy and lattice particle density. Our large-scale study of non-stabilizerness and entanglement entropy in a non-Abelian lattice gauge theory with matter provides new insight into the interplay of magic and entanglement in gauge theories, both of which are relevant for classical and early fault-tolerant quantum simulations.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメントと非安定化器性(マジック)は古典的な記述から2つの異なる量子系の離脱を定量化する: 前者は非局所的相関を測り、後者は古典的に効率的にシミュレートできる安定化器状態からの偏差を測る。
物理的に関係のある量子場理論における魔法を理解することは、初期のフォールトトレラント量子コンピューティング時代において量子優位がどこで実現されるかを特定するのに不可欠である。
1+1)次元のSU(2)格子ゲージ理論の基底状態のゲージ不変絡みエントロピーと安定化器のレニイエントロピーを、ガウスの法則を正確に強制する態様で定式化する。
テンソルネットワークを用いて,最大$L=100$ (300 qubits)のシステムサイズを求める。
g_{\star}$で表されるクロスオーバーは、基底状態がより魔法に富んだ状態から、より魔法の少ない状態へと遷移し、また、絡み合いエントロピーと格子粒子密度の双方の最も鋭い変化によって追跡される。
物質を含む非アベリア格子ゲージ理論における非安定化性および絡み合いエントロピーの大規模研究は、ゲージ理論におけるマジックと絡み合いの相互作用に関する新たな洞察を与え、どちらも古典的および初期のフォールトトレラント量子シミュレーションに関係している。
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