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互惠能量:通过离散分光器将局部魔法转化为关联

量子物理 2025-11-12 v1

摘要

魔法(非稳定性)是实现超越经典计算的通用容错量子计算的关键资源。虽然先前的研究主要聚焦于单个系统中的魔法,但其在多体系统中的相互作用与分布仍 largely 未探索。本文引入互惠能量(mutual mana)作为类似量子相互信息的魔法关联度量。我们的定义基于魔法能量,这是一种基于离散 Wigner 函数负性的魔法量化标准。我们 characterize 通过离散分光器产生的魔法关联。这些离散分光器的高斯型版本是量子光学和量子技术中的基本组件。我们表明,通过离散分光器将魔法态与稳定器真空态耦合,将导致局部魔法完全转化为互惠能量,从而建立了将魔法资源重新分配为魔法关联的机制。我们揭示了互惠能量的基本性质,并推导了若干原型三角状态在离散分光器作用下的显式表达式。我们对互惠能量与若干离散分光器产生的关联量化指标进行了比较研究,包括量子相互信息、互惠 L1L^1-范数魔法和互惠稳定器 2- Renyi 熵。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08004,
  title  = {Mutual Mana: Converting Local Magic into Correlations via Discrete Beamsplitters},
  author = {Linshuai Zhang and Huihui Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08004},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages,8 figures