费米高斯态的非稳定性
量子物理
2026-03-25 v4 量子气体
统计力学
摘要
我们介绍了一种高效的方法，用于量化费米高斯态中的非稳定性，克服了其广泛纠缠所带来的长期挑战。通过基于底层 determinants 点过程的完美抽样方案，我们计算了具有数百量子比特系统的稳定器 Renyi 熵 (SRE)。在对随机高斯态进行基准测试（包括 conserve 粒子数与否的情况），我们发现其领先行为与 Haar 随机态相同，仅在次要项上存在对数型修正。我们通过分析一系列相关量表——计算 (或 Fock) 基中的参与熵——的进行支持，其中我们推导了精确公式。我们还研究了在随机全息电路中搭载高斯门的非稳定性时间演化，发现其收敛时间随系统规模呈对数级增长。将该抽样算法应用于二维自由费米子拓扑模型后，我们在相位边界处发现了非稳定性的尖锐转变，凸显了该方法在探索量子多体系统不同相态方面的强大能力，甚至可适用于更高维度。
引用
@article{arxiv.2412.05367,
title = {The non-stabilizerness of fermionic Gaussian states},
author = {Mario Collura and Jacopo De Nardis and Vincenzo Alba and Guglielmo Lami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05367},
year = {2026}
}