論文の概要: Magic transfer in quantum spin chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14855v1
• Date: Fri, 12 Jun 2026 18:00:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:32.345409
• Title: Magic transfer in quantum spin chains
• Title（参考訳）: 量子スピン鎖におけるマジックトランスファー
• Authors: Antonio Palamara, Chad Nelmes, Enrico C. Domanti, Francesco Perciavalle,
• Abstract要約: 我々は、スピン鎖における量子魔法の輸送を、非安定化状態の系の自然な力学を通して研究する。 ノイズから(準)完全転送まで,実験的に実現可能な3つの状態転送プロトコルを解析した。
• 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: Quantum communication protocols based on spin chains have been extensively studied, yet their ability to transmit nonstabilizer resources has not been systematically addressed. We investigate the transport of quantum magic in spin chains through the natural dynamics of systems initialized in nonstabilizer states, and quantify the transported resource via the stabilizer norm. We analyze three experimentally feasible state-transfer protocols, ranging from noisy to (quasi-)perfect transfer, including one realizable in trapped-ion platforms. We find that the geometry of the injected state strongly influences transport: states in the lower Bloch hemisphere achieve higher transfer quality, whereas states in the upper hemisphere give rise to an efficient magic transport only beyond a threshold value of the parameter controlling the tendency towards perfect transfer. These features are robust across all protocols and identify the Hamiltonian and state properties that favor high-quality transfer. Moreover, we identify a parameter region, relevant to the initial state preparation, in which the transported magic exceeds the initial encoding, indicating that such spin systems can act as magic-amplification channels. Our results establish the conditions for efficient transport of nonstabilizer resources and demonstrate quantum magic as a sensitive probe of quantum transport beyond population dynamics.
• Abstract（参考訳）: スピン鎖に基づく量子通信プロトコルは広く研究されているが、非安定化器資源の送信能力は体系的に解決されていない。 我々は、スピン鎖における量子魔法の輸送を、非安定化器状態において初期化された系の自然な力学を通して検討し、安定化器ノルムを介して輸送された資源を定量化する。 我々は, 雑音から(準)完全転送まで, 閉じ込められたイオンプラットフォームで実現可能な3つの状態転送プロトコルを解析した。 一方、上半球の状態では、完全移動傾向を制御するパラメータのしきい値を超えるだけに、効率的なマジックトランスポートが生まれる。 これらの特徴はすべてのプロトコルで堅牢であり、高品質な転送を好むハミルトンおよび状態特性を識別する。 さらに、転送されたマジックが初期エンコーディングを超える初期状態準備に関連するパラメータ領域を特定し、そのようなスピン系がマジック増幅チャネルとして機能することを示す。 本研究は,非安定化資源の効率的な輸送条件を確立し,人口動態を超えた量子輸送の高感度プローブとして量子魔法を実証するものである。

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