一种高效计算低魔法态纠缠度的算法

在研究“魔法”(magic)与量子纠缠之间相互作用时,一个关键瓶颈在于如何计算高纠缠量子多体魔法态中的这些物理量。高效提取纠缠信息还能帮助该团队理解测量诱导相变、近似酉设计等动态量子过程。针对具有低稳定子零性的量子态,该工作开发了一种经典算法,可高效计算其冯·诺依曼熵和纠缠谱。 该算法利用稳定子码的特性,将纠缠分解为两部分:一部分由公共稳定子群生成,另一部分源于逻辑态。低零性约束确保这两部分都能被高效计算。该算法适用于研究以下系统的纠缠特性:1) 稀疏T掺杂电路(含泡利测量操作);2)同时具备高纠缠与高魔法特性的特定量子态。结合稳定子学习子程序,该方案还能高效学习量子设备制备的低零性态的冯·诺依曼熵。
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提交arXiv: 2025-10-07 18:00

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