费米子高斯态的非局域魔法资源
纠缠与魔法是捕捉量子多体系统复杂性的基本资源。非局域魔法分离了与纠缠内在相关的不可约非稳定子性质。然而,评估这一量通常需要在完整希尔伯特空间中进行代价高昂的极小化,使其在超过少数量子比特时在计算上不可行。该工作通过提出费米子高斯态在局域高斯幺正变换下的非局域稳定子熵的闭式表达式克服了这一瓶颈,该表达式可直接从约化马约拉纳协方差矩阵的特征值在多项式时间内计算。该团队将此框架应用于刻画不同物理体系中的费米子非局域魔法:推导了典型随机态的精确类佩奇曲线,揭示了XY模型量子临界点处的对数标度行为,并建立了非平衡量子淬火过程中魔法产生的准粒子图像。关键的是,由于该结果仅依赖于两点关联函数,它为通过费米子阴影层析成像在大规模量子处理器中实验估计费米子非局域魔法提供了可扩展的途径。

