非稳定性与量子电池中功容性的相互作用
非稳定度(Nonstabilizerness)在量子计算机上高效模拟量子系统中起着关键作用。本工作中,该团队研究了其在量子电池(QBs)背景下的作用。为此,该团队考虑了一个由N个自旋-1/2粒子组成的系统,其中左半部分作为充电器,右半部分作为电池。通过研究充电器与电池之间不同类别的相互作用,该工作量化了在QB中存储功所需的非稳定度量。研究结果表明,当相互作用哈密顿量保持U(1)对称性时,电池中存储的功(ergotropy)与复合系统的总非稳定度之间存在一一对应关系。相反,对于不遵守该对称性的更一般相互作用,这种对应关系通常会消失。最后,该团队考察了互补场景:电池初始处于非稳定态,随后通过克利福德(Clifford)演化进行充电。在此情况下,该团队发现最大平均充电功率对初始非稳定度呈现非单调依赖关系。值得注意的是,即使初始状态不含魔术(非稳定度),也能达到最高平均功率,这表明在该协议中,初始魔术并非产生最优充电功率的必要资源。

