Магия (квантовая информация)

Магия

В квантовой теории информации магия — это свойство, которое количественно определяет вычислительные ресурсы, необходимые для описания квантовых состояний за пределами стабилизаторных состояний, которые можно эффективно моделировать на классических компьютерах. Концепция возникла из теоремы Готтсмана-Книлла, доказанной в 1990-х годах, которая показала, что сильно запутанные квантовые стабилизаторные состояния не дают квантового преимущества, поскольку их можно так же эффективно моделировать на классических компьютерах. В 2014 году было обнаружено, что магические состояния связаны с контекстуальностью: в квантовой механике это показывает, что результаты измерений зависят от того, какие другие свойства измеряются одновременно. Магию обычно измеряют с помощью стабилизаторной энтропии Реньи, которую можно экспериментально определить с помощью протоколов рандомизированных измерений на квантовых процессорах.

В 2024-2025 годах квантовая магия была обнаружена в парах t-кварков, рожденных на Большом адронном коллайдере; это первое наблюдение данного свойства в столкновениях фундаментальных частиц. Эксперименты на детекторах Compact Muon Solenoid и ATLAS измерили корреляции между запутанными t-кварками и t-антикварками, причем количество магии зависело от скорости и направления движения кварков.

Ксек Туркеши описывает, как можно визуализировать магические состояния:

Дополнительная литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]