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幺实生成单元ary的幻想性: 一种资源论方法

量子物理 2026-04-30 v1 数学物理 math.MP

摘要

幺实性源于量子力学的复数结构,近期已被识别为一种基本资源,但其动力学生成仍 largely 未被探索。本文引入了单元ary动力学的幻想性生成能力(IGP)的概念,这种度量衡量单元ary操作从初始真实量子态产生幻想性的能力。为度量幻想性,我们采用基于希尔伯特--施特鲁姆范数(Hilbert--Schmidt norm)的度量,并证明其在真实单一操作下单调。基于动力学资源论的框架,我们推导了在任意维度下受纯度约束的IGP的精确表达式,并指出对于纯真实输入态,其仅取决于单元ary的内在属性及其可实验可及性。我们进一步分析了在均匀分布和希尔伯特--施特鲁姆分布下,对纯度变化的态 ensemble 中的平均行为。我们证明了其在幻想性动力学资源论中满足有效资源单调性的基本性质。我们还 characterize 了最大化IGP的单元ary并确定相应的界限。此外,对于 Haar 随机单元ary,我们显示IGP在高维数中浓度靠近其最大值为可能值,波动较小,这表明典型的高维量子动力学在生成幻想性方面高度有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.26392,
  title  = {Imaginarity-generating power of unitaries: A resource-theoretic approach},
  author = {Akhil Kumar Awasthi and Mrinmoy Samanta and Sudipta Mondal and Ayan Patra and Aditi Sen De},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26392},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 2 figures