論文の概要: Revealing Entanglement-Growth Mechanisms through the Magic Barrier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.09875v1
- Date: Fri, 10 Jul 2026 18:08:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-14 15:40:48.232676
- Title: Revealing Entanglement-Growth Mechanisms through the Magic Barrier
- Title（参考訳）: マジックバリアによるエンタングルメント成長機構の解明
- Abstract要約: エントロピー成長速度のピークとマジックバリアの相対的時間スケールにおいて,二部体エンタングルメント成長のメカニズムがコードされていることを示す。
この結果から, 量子情報の生成, 輸送, 再形成の強力なスペクトル診断法としてマジックバリアが確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.668413283597134
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum entanglement and magic are complementary resources underlying quantum computational advantage, yet their dynamical relation in many-body systems remains poorly understood. In this Letter, we show that the mechanism of bipartite entanglement growth is encoded in the relative timescale between the entropy-growth-rate peak and the magic barrier, defined as the transient peak of the anti-flatness of the entanglement spectrum. When entanglement is locally built, the same microscopic process increases the entropy and reshapes the Schmidt spectrum, so the magic-barrier peak occurs in the time window of maximal entropy growth. When entanglement is mainly transported or redistributed, entropy can grow before appreciable spectral non-flatness is generated, naturally separating the two peak times. We demonstrate this distinction in the random-field XXZ chain: the two peaks remain strongly correlated in the thermal regime, while their separation grows systematically across the thermal--MBL crossover. We further validate this theoretical framework by employing Bell-pair initial states alongside a tunable SWAP--Haar random circuit. Our results reveal an intrinsic dynamical connection between entanglement and magic, establishing the magic barrier as a powerful spectral diagnostic of how quantum information is generated, transported, and reshaped.
- Abstract（参考訳）: 量子絡み合いとマジックは、量子計算の優位性の基礎となる相補的な資源であるが、多体系の力学関係は理解されていない。
本報告では, 両部エンタングルメント成長のメカニズムを, エントロピー成長速度ピークとマジックバリアの相対時間スケールで符号化し, エンタングルメントスペクトルの反フラットネスの過渡ピークとして定義する。
エンタングルメントが局所的に構築されると、同じ顕微鏡プロセスによってエントロピーが増加し、シュミットスペクトルが再活性化されるため、マジックバリアピークは最大エントロピー成長の時間窓に発生する。
絡み合いが主に輸送されるか再分布される場合、エントロピーは可視スペクトルの非平坦性が発生する前に成長し、2つのピークタイムを自然に分離する。
2つのピークは熱状態において強く相関し、その分離は熱-MBLクロスオーバー全体にわたって系統的に成長する。
我々は、この理論の枠組みを、可変SWAP-Haarランダム回路とともにベルペア初期状態を用いて検証する。
この結果から, 量子情報の生成, 輸送, 再形成の強力なスペクトル診断法としてマジックバリアが確立された。
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