真实多体非定域性即费米子魔性

中文摘要 AI 辅助

自由费米子系统可在经典计算机上模拟，而单个非高斯态使其成为通用量子计算机。我们证明同一界限约束了量子非定域性。当作为费米子量子比特测量时，自由费米子携带一对纠缠对的贝尔非定域性，无论多少方共享它们，都不会更多，并且永远不会是真实多体非定域的。费米子奇偶性是原因。因此，真实多体非定域性是通用费米子计算的资源，不能从任何平均场态产生，并且我们在IBM处理器的48个量子比特上对其进行了认证。

英文摘要

A system of free fermions can be simulated on a classical computer, and a single non-Gaussian state makes it a universal quantum computer. We show that the same line bounds quantum nonlocality. Measured as fermionic qubits, free fermions carry the Bell nonlocality of one entangled pair, no more, however many parties share them, and are never genuinely multipartite nonlocal. Fermion parity is the reason. Genuine multipartite nonlocality is thus the resource of universal fermionic computation, cannot arise from any mean-field state, and we certify it on $48$ qubits of IBM processors.

发表机构

• Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器研究所）

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