論文の概要: Tuning quantum magic of pure quantum chaotic states with a gravity dual

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.01930v1
• Date: Thu, 02 Jul 2026 09:25:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-03 19:45:08.760208
• Title: Tuning quantum magic of pure quantum chaotic states with a gravity dual
• Title（参考訳）: 重力双対を持つ純量子カオス状態のチューニング量子魔法
• Abstract要約: 量子マジック(Quantum Magic)は、量子状態が量子コンピュータ上で効率的にシミュレートできる範囲を定量化する基本的なリソースである。 解析学的に、大きな$N$の極限では、純粋なKM状態の量子魔法は、ブラックホールの温度に依存する傾きを持つ$N$で線形であることが示されている。 我々の結果は、量子情報、量子カオス、低次元量子重力の関係に関する新たな洞察を提供する。
• 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: Quantum magic is a fundamental resource that quantifies to what extent quantum states can be efficiently simulated on a classical computer. We study it for states constructed from the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) Hamiltonian with $N$ Majoranas by the fermionic anti-flatness (FAF). We show analytically that, in the large $N$ limit, the quantum magic of pure Kourkoulou-Maldacena (KM) states, dual to a quantum black hole with an end-of-world particle behind the horizon, is linear in $N$ with a slope, depending on the black hole temperature, that can be tuned between zero and $1/2$. By contrast, the FAF of Gaussian states evolved in real time with the SYK Hamitonian approaches $\approx N/2$ exponentially at a rate given by a multiple of the leading Ruelle-Pollicot resonance. Subleading corrections in $N$ for SYK energy eigenstates, computed numerically for $N \leq 54$ by combining Krylov subspace with GPU acceleration techniques, decay exponentially with $N$, but power-law if the SYK couplings are sparsified, and are order of magnitude larger for states close to the ground state, a region with an established gravity analogue. Our results offer new insights about the relation between quantum information, quantum chaos and low-dimension quantum gravity.
• Abstract（参考訳）: 量子マジック(quantum magic)は、量子状態が量子コンピュータ上で効率的にシミュレートできる範囲を定量化する基本的なリソースである。 フェミオン反平坦性 (FAF) により, Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) Hamiltonian が$N$Majoranas で構築した状態について検討した。 解析的に、KM(Kourkoulou-Maldacena)状態の量子魔法は、地平線の背後にある終末の粒子を持つ量子ブラックホールに双対であり、ブラックホール温度によっては1/2$である。 対照的に、ガウス状態のAFFは、主要なルエル・ポリコト共鳴の倍数で与えられる速度で、SYKハミトニアンアプローチ$\approx N/2$指数関数的に進化した。 SYKエネルギー固有状態に対する$N$の減算補正は、Krylov部分空間とGPU加速技術を組み合わせて計算され、指数関数的に$N$と崩壊するが、SYK結合がスパース化され、基底状態に近い状態では桁違いに大きい。 我々の結果は、量子情報、量子カオス、低次元量子重力の関係に関する新たな洞察を提供する。

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