論文の概要: Entirely nonlocal quantum magic without entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.25950v1
• Date: Wed, 26 Aug 2026 16:05:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-27 14:15:15.896278
• Title: Entirely nonlocal quantum magic without entanglement
• Title（参考訳）: 絡み合いのない非局所量子魔法
• Abstract要約: 非安定化性(英: Nonstabilizerness)またはマジック(英: magic)は、量子計算の優位性のために必要となる、根源的なエンファンクエンタム資源である。 ここでは、魔法の量子的性質に反するように見える現象を明らかにする: 完全に非局所魔法(ENM)--- 相関関係にのみ存在し、それぞれの辺縁に存在しない--- 絡み合わずに生きることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.730843675405593
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonstabilizerness, or magic, is an archetypal \emph{quantum} resource that is necessary for quantum computational advantage. Here we uncover a phenomenon seemingly at odds with the quantum nature of magic: entirely nonlocal magic (ENM)---magic present only in correlations and absent from each party's marginal---can live without entanglement. We systematically study this separation and show it is universal and operationally reversible: every magical state or channel can be encoded into and recovered from a separable ENM realization using only local stabilizer processing and classical communication. We leverage this mechanism to devise an activation key protocol in which a classical key controls access to non-Clifford operations. We further formulate magic secret sharing, in which computational power inaccessible to any party alone becomes accessible through cooperation. On a superconducting quantum processor, we experimentally demonstrate activation key and network computing primitives, together with separable ENM state preparation and extraction protocols. Together, our results establish that magic can be classically activated, localized, and secret-shared without entanglement, providing new resource-control primitives for distributed quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 非安定化性(英: Nonstabilizerness)またはマジック(英: magic)は、量子計算上の優位性のために必要となるアーキティパルの資源である。 ここでは、魔法の量子的性質に反するように見える現象を明らかにする: 完全に非局所魔法(ENM)--- 相関関係にのみ存在し、それぞれの辺縁に存在しない--- 絡み合わずに生きることができる。 我々はこの分離を体系的に研究し、局所安定化処理と古典的通信のみを用いて、すべての魔法の状態やチャネルを分離可能なENM実現にエンコードし、回収できる、普遍的かつ操作的可逆性を示す。 我々は、このメカニズムを利用して、古典鍵が非クリフォード操作へのアクセスを制御するアクティベーションキープロトコルを考案する。 我々はさらにマジック・シークレット・シェアリングを定式化し、任意の当事者にしかアクセスできない計算能力が協力を通じてアクセスできるようになる。 超伝導量子プロセッサ上では、アクティベーションキーとネットワークコンピューティングプリミティブを分離可能なENM状態準備および抽出プロトコルとともに実験的に実証する。 その結果,魔法は古典的に活性化され,局所化され,隠蔽され,絡み合わずに実現され,分散量子計算のための新たな資源制御プリミティブが提供されることがわかった。

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