无魔法的非稳定性:经典可模拟量子态与经典可模拟量子电路的不可区分性

量子态区分在通过受限类量子操作定义可能和不可能操作中起着核心作用。Bennett等人[Phys. Rev. A 59, 1070 (1999)]的开创性研究证明:存在一组相互正交的可分离量子态无法通过局域操作和经典通信完美区分,这种现象被称为“无纠缠的非局域性”。该研究团队发现魔术资源理论中存在平行结构:存在一组相互正交的稳定子态无法通过稳定子操作(包括克利福德门、计算基测量及辅助稳定子态)完美区分。团队将这种现象命名为“无魔术的非稳定化性”,揭示了经典可高效模拟量子电路在制备稳定子态与区分稳定子态之间的根本不对称性——前者可实现而后者不可行。该工作进一步探讨了这些发现对量子数据隐藏、稳定子态不可克隆性以及非克利福德门无条件验证的影响。

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提交arXiv: 2025-09-30 05:03

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