論文の概要: Measuring Non-Stabilizerness in an SU(2) Lattice Gauge Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14842v1
- Date: Fri, 12 Jun 2026 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:32.341774
- Title: Measuring Non-Stabilizerness in an SU(2) Lattice Gauge Theory
- Title（参考訳）: SU(2)格子ゲージ理論における非安定化性の測定
- Authors: Henry Froland, Dorota M. Grabowska,
- Abstract要約: この研究は、単純だが非自明なシステムにおいて、特定の種類の複雑性、すなわち非安定化剤性を研究するための一歩を踏み出す。
低エネルギー固有状態の非安定化性について検討し、量子シミュレーションへの影響について論じる。
- 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: One of the goals of quantum simulation is to provide novel insights into quantum systems, such as the gauge theories that are relevant for high-energy and nuclear physics. Recent years have seen rapid improvements in both the hardware and software necessary for these simulations. A central consideration in the design of such simulations is the quantum complexity of a given quantum state. This work takes a step towards studying a specific kind of complexity, namely the non-stabilizerness, in a simple yet non-trivial system: SU(2) lattice gauge theory of two plaquettes. The non-stabilizerness of low-energy eigenstates is studied and the implications for quantum simulations are discussed. The real-time evolution of this system is simulated on ibm_marrakesh and the non-stabilizerness is measured using a random measurement protocol. New techniques enhancing the efficiency of this protocol are developed, including both a new way to calculate the estimator for non-stabilizerness and a flexible error mitigation technique called Bit String Decoherence Renormalization. This mitigation method is central to accurately resolving the experimental time dependence of non-stabilizerness, and is anticipated to have broad applicability in digital quantum simulations.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションのゴールの1つは、高エネルギーと核物理学に関連するゲージ理論のような量子システムに関する新しい洞察を提供することである。
近年、これらのシミュレーションに必要なハードウェアとソフトウェアの両方が急速に改善されている。
このようなシミュレーションの設計における中心的な考慮は、与えられた量子状態の量子複雑性である。
この研究は、特定の種類の複雑性、すなわち非安定化器性(英語版)(non-stabilizerness)を単純だが自明なシステムで研究するための一歩を踏み出した。
低エネルギー固有状態の非安定化性について検討し、量子シミュレーションへの影響について論じる。
このシステムのリアルタイム進化は、ibm_marrakesh上でシミュレートされ、非安定度はランダムな測定プロトコルを用いて測定される。
このプロトコルの効率を向上する新しい手法が開発され、非安定化のための推定器の計算方法とBit String Decoherence Renormalizationと呼ばれるフレキシブルなエラー軽減技術の両方が開発されている。
この緩和法は、非安定化器の時間依存性を正確に解決する中心であり、デジタル量子シミュレーションにおいて広範囲に適用可能であることが期待されている。
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