稳定器熵的操作性解释

魔法态资源理论是一个基础框架,在量子纠错和量子系统的经典模拟中具有深远应用。最新进展显著深化了该团队对魔法态作为跨领域资源(包括多体物理、核物理与粒子物理、量子化学等领域)的理解。其中关键进展是稳定子熵——一种可计算且实验可测量的魔法单调量。尽管被广泛采用,稳定子熵的严格操作解释仍是未解难题。该工作通过量子属性测试提出创新解释,证明稳定子熵是最鲁棒的可测魔法单调量:量子态的克利福德轨道会以稳定子熵M(ψ)和样本数为参数的指数速率逼近Haar随机态不可区分性。这意味着克利福德轨道形成近似k-design态,其逼近误差为Θ(exp(−M(ψ))。反之,该研究也证明区分量子态与稳定子态集合的最优概率同样由稳定子熵决定。这些结果表明,稳定子熵定量刻画了从稳定子态到通用量子态的跃迁过程,从而为稳定子熵作为量子资源提供了完整的操作诠释。

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