論文の概要: Higher-order Spatially Separated Correlations and Quantum Magic in the Long-range Transverse Field Ising Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27390v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 05:46:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.901829
- Title: Higher-order Spatially Separated Correlations and Quantum Magic in the Long-range Transverse Field Ising Model
- Title（参考訳）: 長距離横フィールドイジングモデルにおける高次空間分離相関と量子マジック
- Abstract要約: 長距離相互作用量子系は、最も近い隣の状態を超えた興味深い現象を示す。
ここでは、反強磁性長距離相互作用横場Isingモデルにおけるそれらの構造を解析し、1/r$で減衰する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Long-range interacting quantum systems exhibit interesting phenomena beyond the nearest-neighbours regime. Such interactions can reach further separated particles and change the behaviour of many-body correlations. Here, we analyse their structure in the antiferromagnetic long-range interaction transverse field Ising model with power-law interactions decaying as $1/r^α$. We examine the spatial behaviour of basis-independent total multipartite correlations, called sector lengths $S_k$, of its ground state in the vicinity of critical points for different interaction exponents $α$ and fixed system size. These correlation functions were shown to indicate entanglement and the existence of local realistic models, allowing us to make claims about the Bell nonlocality and entanglement in the system. We further investigate them in the context of non-stabiliserness, often referred to as quantum magic, which holds information on their classical simulability and usefulness for quantum computation. We evaluate R{é}nyi stabiliser entropy near and outside the criticality and show that cumulative magic, up to the critical point, increases with $α$ for all of the examined system sizes. Our results provide new insights into the interplay between the long-range interactions, observable non-classical phenomena and their classical simulability.
- Abstract（参考訳）: 長距離相互作用量子系は、最も近い隣の状態を超えた興味深い現象を示す。
このような相互作用は、さらに分離された粒子に到達し、多体相関の挙動を変えることができる。
ここでは、反強磁性長距離相互作用逆場Isingモデルにおいて、それらの構造を解析し、1/r^α$で減衰する。
本研究では,異なる相互作用指数に対する臨界点近傍の基底状態のセクター長$S_k$,固定系サイズという,基底非依存な全多部相関の空間的挙動について検討する。
これらの相関関数は局所現実モデルの存在と絡み合いを示すことが示され、システム内のベル非局所性と絡み合いについて主張することができる。
さらに、古典的なシミュラビリティや量子計算に有用な情報を保持する非安定性(量子魔法)の文脈において、それらについて検討する。
R{é}nyi stabiliser entropy を臨界付近および外部で評価し,臨界点まで累積魔法が全システムサイズに対して α$ に増加することを示す。
その結果, 長距離相互作用, 観測可能な非古典現象, それらの古典的シミュラビリティの相互作用に関する新たな知見が得られた。
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