量子科技中心_量科网

该研究团队对作用于奇数素数维度d的qudit上的掺杂Clifford电路中量子复杂性与混沌的出现进行了研究。通过采用掺杂Clifford魏因加滕计算法和副本张量网络形式体系，研究者在张量网络和基于泡利方法难以处理的区域中获得了精确结果并开展了大规模模拟。研究首先分析了广义稳定器熵（多qudit系统中可计算的魔法单调量），识别出掺杂速率中的动态相变，这标志着经典可模拟性的崩溃与哈尔随机行为的出现。临界行为由qudit维度及非Clifford门的魔法含量决定。以qudit T门为基准，研究表明更高维度的qudit能更快收敛到哈尔典型稳定器熵值。对于qutrit（d=3）系统，砖墙电路上的分析预测与数值结果吻合，显示局域性在魔法传播中的作用有限。团队还考察了反集中现象与纠缠增长，证明仅需O(logN)个非Clifford门即可将哈尔期望值近似至ε精度，并建立了qutrit系统中反平坦度度量与稳定器熵的关联。最后，通过对时间乱序关联器的分析，发现需要非Clifford门的有限密度才能诱发混沌，其锐利转变点由局部维度决定——该值是魔法转变点的两倍。这些成果共同构建了诊断掺杂Clifford电路复杂性的统一框架，深化了我们对多qudit系统中资源理论的理解。